在新能源汽車行業,對動力電池包的產品質量和壽命有著非常嚴格的要求,在其組裝工藝中需要用到大量的緊固件,這些緊固件的擰緊有著明確的工藝設計要求,擰緊次序和扭矩會直接影響產品的結構力學特性,漏擰、錯擰或錯序等各種細微的失誤,都將直接影響成品質量和壽命,造成整車質量隱患。
動力電池包的關鍵裝配流程如下:
1.接器的裝配
電池包或者BMS上分布有很多連接器,這些接口的裝配都是重要部件,需要收集數據反饋,須使用智能擰緊工具;接口擰緊時通常都是單手持工件,單手持工具,因此宜采用手持式智能擰緊工具,握持擰緊方便;扭矩范圍不大,易選用緊湊型的工具。
2. 模組安裝
電池包由多個電池模塊組成,電池模塊的裝配要求松緊度適中,各結構部件具有足夠的強度,防止因電池內部外力的作用而發生變形或破壞。電池模組又由多個動力電芯串并聯組合而成,電池模塊的裝配需要將電池模塊固定在鋁制箱體里,一般使用長螺栓穿過模組固定到箱體底部的螺母上;也有電池包為了節約空間,采用雙層模組的形式,會有安裝模組支架用于固定上層模組。
3. 上蓋安裝
為了減重,電池包通常采用鋁制殼體。電池包鋁制殼體上蓋和下箱體之間通過數十個螺栓連接裝配,螺栓數量多且分布規則,擰緊方向都為垂直向下,在裝配時需要順序擰緊,保證上蓋擰緊應力分布均勻。
從動力電池的關鍵裝配流程可以了解到,動力電池的裝配重難點主要集中在以下幾方面:
1. 擰緊精度問題
電池作為電動汽車的重要零部件,其擰緊工況需達到設計標準,使用智能擰緊,可實時監控擰緊過程曲線,保證裝配達到正確的扭矩,防止假貼合、假扭矩等情況發生。丹尼克爾扭矩范圍內標準偏差精度±2.5%擰緊一致性好,硬連接、軟連接精度測試均符合ISO5393標準,其扭矩、角度、轉速可調,多步驟擰緊功能,保證精度的前提下,擰緊效率更高。
2. 擰緊數據問題
在電池包的裝配中,重要工位的擰緊需要被記錄存儲,以便后續追溯分析。丹尼克爾智能電批可多方位數據監控,同時可支持2000組數據,且可篩選分析指定程序或時段的結果數據,支持數據上傳到mes系統進行追溯,多曲線疊加,方便深度分析。
3. 擰緊順序問題
電池包上蓋等大平面的零部件擰緊裝配時需要保證應力分布均勻,因此會有擰緊順序要求。通過控制擰緊螺栓的先后順序,保證應力分布得盡可能均勻,同時這也能從一定程度上減少扭矩衰減的發生。
通常,工廠里常用的擰緊順序控制是采用人機工程學的力臂通過編碼器來實現對位置點的控制。這種方式比較常規,因為電池包上蓋通常尺寸范圍比較大,用力臂覆蓋布置會很困難,人員操作也很困難,且容易有覆蓋死角。丹尼克爾智能電批配合視覺定位系統很好地解決了這一問題,視覺定位精度高且穩定性好,安裝操作十分方便,與裝配工具進行集成良好。
動力電池作為電動汽車的重要零部件,已經走在了創新裝配的前沿,丹尼克爾擰緊工具能很好地適應動力電池的裝配工況,幫助動力電池這一關鍵部件實現全裝配擰緊數據的可靠追溯,自動化的裝配系統幫助客戶提高了防錯等級,提高了產品的裝配質量,提高了生產節拍,節省了人力資源。