王威

【摘要】新能源汽車的核心技術(shù)是電池包，電池包生產(chǎn)裝配的質(zhì)量對新能源汽車的性能有著較大影響，因此，電池包的研發(fā)和裝配生產(chǎn)技術(shù)備受業(yè)內(nèi)關(guān)注。文章對新能源汽車電池包裝配生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】新能源汽車；電池包；裝配

一、新能源汽車電池概述

我國新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，新能源汽車核心技術(shù)是電池包，其生產(chǎn)裝配質(zhì)量直接影響新能源汽車的性能。當(dāng)前我國新能源汽車主要應(yīng)用的是蓄電池，主要特點(diǎn)如下。

（1）鉛酸蓄電池。其電極材料由鉛及其氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸溶液，具有電壓穩(wěn)定、價(jià)格底的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是比能低、使用周期短、日常維護(hù)較為頻繁。目前，鉛酸蓄電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于低速電動(dòng)汽車領(lǐng)域。

（2）鎳氫電池。鎳氫電池有陽極材料和陰極材料構(gòu)成，前者主要是氫氧化鎳，后者主要是釩、錳、鎳等金屬合成材料構(gòu)成，鎳氫電池的能量體積密度比鉛酸電池高3倍左右，比功率卻是鉛酸電池的10倍。但是低溫環(huán)境下容量會(huì)減小，高溫環(huán)境下充電的耐受性差，鎳等部分原材料價(jià)格昂貴，過度放電會(huì)損傷電池的性能，在一定程度上限制其荷電狀態(tài)。

（3）鋰離子電池。鋰離子電池性能高、成本低，是新能源汽車應(yīng)用的大勢所趨。新型鋰離子電池采用高電壓/高容量正負(fù)極材料和高壓電解液代替，電池成本、比能量和能量密度比傳統(tǒng)鋰離子電池優(yōu)勢明顯，應(yīng)用于新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)性和便利性得到大幅提升。

二、新能源汽車常見電池包的結(jié)構(gòu)分類

（1）油電混合動(dòng)力汽車電池包。油電混合動(dòng)力汽車是指同時(shí)具備熱動(dòng)力源與電動(dòng)力源兩種動(dòng)力來源的汽車。電機(jī)不能直接驅(qū)動(dòng)車輪，而是輔助發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行車輪驅(qū)動(dòng)。電池包也不需要外接電源，需通過發(fā)動(dòng)機(jī)將其多余的能量轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在電池包內(nèi)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)再次需要電動(dòng)機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)時(shí)，電池包內(nèi)的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能傳輸給電機(jī)，由電機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。也就是說，電池包只是在起步、加速、制動(dòng)等環(huán)節(jié)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)工作，具有較小的體積和較輕的質(zhì)量。目前，油電混合動(dòng)力汽車多使用鎳氫電池，一般通過自然通風(fēng)冷卻裝置冷卻，較為簡單，電池包體積小，一般設(shè)置在座椅后面的后備廂，便于車內(nèi)空間的布置，不僅方便電池包的生產(chǎn)裝配，也便于日常維護(hù)和保養(yǎng)。

（2）插電混合動(dòng)力汽車電池包。插電混合動(dòng)力汽車也同時(shí)具備熱動(dòng)力源與電動(dòng)力源兩種動(dòng)力來源，與油電混合動(dòng)力汽車相比電機(jī)能單獨(dú)直接驅(qū)動(dòng)，電池包容量更大，電池包通過外接電源獲得電能并儲(chǔ)存，兩個(gè)系統(tǒng)可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作也可以彼此切換單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車，具有純電動(dòng)工作功能，電池包容量、體積較大，整車零件比汽油車多，布置更緊湊。需要注意的是電池包發(fā)熱較高，要增加水冷循環(huán)和防護(hù)功能，并時(shí)常注意涉水、碰撞等安全問題。

（3）純電動(dòng)汽車電池包。純電動(dòng)汽車只有一種動(dòng)力輸出系統(tǒng)，依靠電池包和電機(jī)的動(dòng)力模式驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單，零排放、噪音小。電池包通過外接充電插口補(bǔ)充電能并儲(chǔ)存，通過電機(jī)控制器調(diào)控，利用電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車輪行駛。因完全依靠電池包能量驅(qū)動(dòng)行使，電池包體積大，重量大，所以，可以經(jīng)常采用能量較高、容量較大的鋰電池。

三、電池包裝配線生產(chǎn)工藝流程

動(dòng)力電池包由電芯、外殼、保護(hù)板、輔助材料四部分組成，通常電池包裝配生產(chǎn)在單獨(dú)車間進(jìn)行，電池包裝配線按功能劃分為不同生產(chǎn)區(qū)，根據(jù)產(chǎn)品裝配工藝要求進(jìn)行裝配、充電、試驗(yàn)、輸送等，完成對電池包的裝配。因?yàn)樾履茉雌嚱Y(jié)構(gòu)、類型存在一定差異，整車生產(chǎn)線的裝配工藝也不盡相同。車間一般劃分為原料存儲(chǔ)、分裝、總裝、充電、返修、成品存放等有關(guān)區(qū)域，對于裝配工藝大致相同的兩種電池包能采取同條線生產(chǎn)。電池包裝配工藝流程大致如下：電池箱吊裝上預(yù)裝線→零部件裝入電池箱→電池箱銘牌打印粘貼→條碼打印掃描→KBK轉(zhuǎn)掛至裝配線→零部件整理裝配→螺栓緊固→質(zhì)量檢查→電池箱蓋裝配→氣密性檢驗(yàn)→質(zhì)量檢驗(yàn)→KBK轉(zhuǎn)掛至電池充電線→充電電纜插接、充電→充電后試驗(yàn)→KBK轉(zhuǎn)掛至成品輸送線→成品入庫。

四、電池包裝配技術(shù)設(shè)備功能

電池包裝配技術(shù)設(shè)備由預(yù)裝線、總裝配線、充電線、成品輸送線、kbk起重機(jī)以及膠條烘箱、激光打碼機(jī)、全自動(dòng)螺栓供給機(jī)等線邊設(shè)備組成，預(yù)裝線由單層倍速鏈裝配線來完成工位輸送功能；總裝配線的工位輸送由倍速鏈輸送機(jī)與氣動(dòng)阻擋器來實(shí)現(xiàn)，預(yù)裝線電池箱轉(zhuǎn)運(yùn)到裝配線第一工位后，完成相關(guān)環(huán)節(jié)的操作；充電線通過自動(dòng)輸送將帶集電功能的帶電池包工裝板從裝配線上的電池包轉(zhuǎn)運(yùn)到充電線各個(gè)充電臺(tái)位，從而完成充電電纜插接、充電及充電后試驗(yàn)等工作；成品輸送線使用空中輥道輸送成品入庫；使用KBK起重機(jī)搬運(yùn)重物；使用膠條烘箱進(jìn)行電池箱蓋密封條、壓板緩沖套加熱；使用激光打碼機(jī)進(jìn)行電池包銘牌打??；使用全自動(dòng)螺栓供給機(jī)自動(dòng)供給螺絲；信息化控制系統(tǒng)來完成計(jì)劃、關(guān)鍵零部件信息采集、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、充電狀態(tài)控制等，并將信息通過服務(wù)器傳送顯示屏，將可用信息打印隨電池包一同郵寄。

五、結(jié)語

隨著鎳氫電池和鋰離子電池技術(shù)的快速進(jìn)展，新能源汽車發(fā)展成為當(dāng)前乃至今后相當(dāng)一段時(shí)期的重要技術(shù)，電池系統(tǒng)最為核心的電池包直接影響著新能源汽車的性能。今后要在破除行車?yán)锍潭?、?dòng)力可靠性低、成本偏高等弊端上下功夫，未來高比能量高比功率的動(dòng)力鋰電池將成為研發(fā)制造的重點(diǎn)，促進(jìn)新能源汽車技術(shù)更加成熟完善。

參考文獻(xiàn)

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