動力電池作為新能源汽車性能和續(xù)航能力的核心民氏,其迭代升級在極大程度上依賴于精密零部件關(guān)鍵技術(shù)的突破浊丑。
——PME觀點(diǎn)
動力電池精密零件
市場需求與技術(shù)共振
新能源汽車市場持續(xù)發(fā)熱
帶動電池零件制造技術(shù)前行
得益于雙碳政策和新能源汽車銷量的持續(xù)攀升,動力電池的需求也隨之增加久规。中國不僅是全球最大的鋰電池需求和供應(yīng)市場湖笨,而且在產(chǎn)業(yè)變革中保持領(lǐng)先旗扑。截至2022年底,中國的動力電池產(chǎn)能約占全球的77%慈省,預(yù)測到2030年市場規(guī)模將達(dá)到1584GWh臀防。
中國動力電池市規(guī)模及預(yù)測(GWh)
動力電池作為新能源汽車的能量來源,直接關(guān)聯(lián)著車輛的續(xù)航能力边败、成本和駕駛體驗(yàn)等關(guān)鍵性能指標(biāo)袱衷。電池能量密度與功率密度的平衡、制造精度與一致性笑窜、使用壽命與穩(wěn)定性以及安全性都是至關(guān)重要的考慮因素致燥。
在這其中,表面精密加工技術(shù)的作用不容忽視排截。隨著新能源汽車市場的迅猛發(fā)展嫌蚤,對動力電池的性能要求也在不斷提升。表面精密加工技術(shù)正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而起断傲,不僅能減少材料浪費(fèi)搬葬、提高生產(chǎn)效率,還有助于大幅降低生產(chǎn)成本黍鸡,從而助推整個(gè)新能源汽車行業(yè)的發(fā)展芜监。以高精度的設(shè)備和工藝為依托,表面精密加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對動力電池各個(gè)組成部分的精確加工秀坤,進(jìn)而提升電池的整體性能锦售。從精密磨削、去毛刺打磨到工業(yè)清洗和表面處理技術(shù)荒懒,每一步的優(yōu)化都為電池性能的提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)茉蔗。
相關(guān)政策也在積極鼓勵(lì)新能源汽車關(guān)鍵部件和技術(shù)的開發(fā),強(qiáng)調(diào)要加大對動力電池關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)力度装芬,以推動行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新锚躺。例如,《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實(shí)施意見》和《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》等都明確提出了對動力電池技術(shù)研發(fā)的支持和指導(dǎo)援栗。
高質(zhì)量的動力電池產(chǎn)品依賴于
先進(jìn)的技術(shù)和高效的制造流程
毫無疑問骄雇,表面精密加工技術(shù)便是提升電池零件制造精度的主要手段,更是確保產(chǎn)品一致性的關(guān)鍵所在帘惜。
在電池生產(chǎn)過程中瑰侥,長電極片材被精確鋸切成單獨(dú)的電池單體(電芯),保證其尺寸與形狀的精確性稳析;這些單體隨后通過激光焊接技術(shù)連接成模組洗做,或者將接線片與匯流排相連,以確闭镁樱可靠的電氣連接和結(jié)構(gòu)完整性诚纸;組裝完成后撰筷,對背板進(jìn)行打磨,以去除毛刺和鋒利邊緣畦徘,確保其平滑和一致性毕籽;接下來,工業(yè)清洗步驟去除加工過程中可能產(chǎn)生的雜質(zhì)旧烧、塵坝岸ぃ或冷卻劑殘留画髓,保障電池模組的清潔度和性能掘剪。這一流程就包括了材料準(zhǔn)備、模組組裝奈虾、后處理(去毛刺打磨)夺谁、工業(yè)清洗等關(guān)鍵步驟。
下面以息,通過四家企業(yè)的技術(shù)實(shí)例固荷,具體探討一下動力電池精密零部件所涉及的表面精密加工技術(shù),以及它們是如何提升新能源汽車“心臟”的安全性和精確性兴题。
電池模塊/組件—單根鋸切
昆山埃爾賽鋸切設(shè)備有限公司
領(lǐng)跑全球高端鋸切行業(yè)
擁有 23 項(xiàng)國際專利
昆山埃爾賽鋸切設(shè)備有限公司(RSA)專注于高性能鋸切設(shè)備的設(shè)計(jì)应婴、研發(fā)和制造,致力于為全球管材和棒材加工領(lǐng)域的高端客戶提供全面的鋸切解決方案及配套服務(wù)噩檬。RSA產(chǎn)品和服務(wù)范圍包括去毛刺設(shè)備林邪、鋸切生產(chǎn)線、智能鏈接設(shè)備以及耗材供應(yīng)肾轨,并提供鋁型材去毛刺機(jī)初禁、鋼管下料機(jī)、圓鋸档徘、毛刷機(jī)棘魏、鋁合金刮刀、拋光設(shè)備宝各、切割機(jī)烹豫、切管機(jī)及拋光機(jī)等設(shè)備。
埃爾賽鋸切可在新能源汽車動力電池的生產(chǎn)制造中婴削,提供精準(zhǔn)的金屬鋸切和精細(xì)的去毛刺服務(wù)蒋荚。其高性能鋸切中心RASACUT SC適用于處理新能源汽車動力電池模塊或組件,確保生產(chǎn)質(zhì)量和精度達(dá)到嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)馆蠕。
RASACUT SC
它是一款通用期升、高精度、高性能的單切鋸互躬,適用于處理多種尺寸的材料播赁,不僅能在極短的設(shè)置時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)出颂郎,還可用于鋼鐵及數(shù)控鋸切,實(shí)現(xiàn)三班制作業(yè)容为,因而廣泛用于汽車乓序、鋼鐵貿(mào)易、家具和腳手架等領(lǐng)域坎背。
其優(yōu)勢在于:應(yīng)用靈活替劈,適用范圍廣(包括小批量生產(chǎn)或大規(guī)模生產(chǎn));每小時(shí)產(chǎn)量可達(dá)3000件得滤,生產(chǎn)效率高娇建;簡化的設(shè)置過程,縮短操作準(zhǔn)備時(shí)間菊虏;操作流程便捷友好厘举,控制面板支持多語言,無需專門編程技能桦材。此外屋赌,還可利用可調(diào)節(jié)的進(jìn)給和退出速度確保鋸切過程的質(zhì)量,并通過空氣冷卻系統(tǒng)保持工件的潔凈和完整炮惕,提高鋸片的使用壽命和切割質(zhì)量瓜坎。
電池激光焊接解決方案
通快(中國)有限公司
全球領(lǐng)先的機(jī)床
和激光技術(shù)方案提供商
通快(中國)有限公司作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的佼佼者,以其在機(jī)床和激光技術(shù)的市場領(lǐng)導(dǎo)地位及技術(shù)創(chuàng)新而著稱射贡。該公司的諸多創(chuàng)新成果影響著各行各業(yè)瞪歹,為機(jī)床制造、激光技術(shù)以及電子領(lǐng)域提供了高效的生產(chǎn)解決方案贩俺。
通快激光為新能源汽車制造領(lǐng)域提供全面解決方案艘珊,涵蓋從動力電池、電池托盤到傳動部件洋魂、逆變器绷旗、轉(zhuǎn)換器,以及白車身副砍、汽車底盤和電機(jī)零部件等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)衔肢。
特別是在動力電池這一市場熱點(diǎn)上,通快的專利焊接技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)電阻焊接豁翎、超聲波焊接和電子束焊接等方法在處理高敏感性組件時(shí)的難題角骤,確保焊接過程的高精度和可靠性。同時(shí)心剥,其激光解決方案在加工精度邦尊、性能和可靠性方面具有顯著優(yōu)勢,能夠?qū)﹄姵赝斜P進(jìn)行精準(zhǔn)的激光切割优烧、成型和激光焊接等操作蝉揍,為電池領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的支持链峭,并推動綠色能源及可持續(xù)發(fā)展。
此外又沾,通快還助力汽車和電池制造商實(shí)現(xiàn)電動汽車電池組的高效自動化回收弊仪,通過對原材料的精準(zhǔn)分類和再利用,進(jìn)一步促進(jìn)資源的可持續(xù)利用巷科。
TruFiber 6000 S
采用通快的激光器技術(shù)冠八,電池單體得以精確連接形成模塊或電池組。且在組裝電池組與托盤時(shí)底靴,此技術(shù)確保了密封性和碰撞安全性串题,允許所有內(nèi)部構(gòu)件及電池外殼以高精度焊接。
新一代TruFiber S系列高功率連續(xù)光纖激光器以其低飛濺焊接拨俏、多光路輸出掐腕、高穩(wěn)定性和可靠性等突出特性咒祠,在新能源鋰電池制造中尤為適用智复。顯著提高了鋰電池的良率和使用壽命,助力電池行業(yè)安全萌琉、提質(zhì)光樱、增效。
重點(diǎn)一提咧饭,TruFiber 6000 S 光纖激光器榮獲“榮格技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”尿愿,充分體現(xiàn)其在激光技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和市場認(rèn)可度。
電池匯流排(Busbar) 焊接
在電池生產(chǎn)過程中栏渺,激光技術(shù)的應(yīng)用之一是焊接電池匯流排(Busbar)呛梆,即那些連接各個(gè)電芯的條狀金屬片。通過采用通快的I-PFO 3D智能振鏡系統(tǒng)磕诊,Busbar的激光遠(yuǎn)程焊接得以實(shí)現(xiàn)填物,并且能對每條焊縫進(jìn)行精準(zhǔn)補(bǔ)償。不僅提升了生產(chǎn)效率霎终,還滿足不同工裝條件下的生產(chǎn)需求滞磺,繼而確保高質(zhì)量的焊接成果。
雙 I-PFO 飛行焊接
該技術(shù)采用行業(yè)基準(zhǔn)的實(shí)時(shí)激光焊接技術(shù)莱褒,能夠根據(jù)外部傳感器的信息靈活調(diào)整焊接參數(shù)击困,從而提升焊接精度。相比傳統(tǒng)的靜態(tài)焊接方法广凸,該技術(shù)可節(jié)省大量非加工時(shí)間阅茶,并配備多點(diǎn)焊縫位置補(bǔ)償功能,使得Busbar焊接的整體效率提高30%以上谅海。
傳統(tǒng)靜態(tài)焊接(上) 通快飛行焊接(下)
電池背板去毛刺打磨
常州晟驅(qū)機(jī)電科技有限公司
專業(yè)從事智能
打磨拋光去毛刺設(shè)備研制
常州晟驅(qū)機(jī)電科技有限公司是一家集研發(fā)脸哀、生產(chǎn)坤候、銷售、技術(shù)咨詢與工程安裝為一體的綜合性科研企業(yè)咧歪。多年來專注于金屬與非金屬表面處理技術(shù)的研發(fā)投篇,包括打磨、拋光厦湘、拉絲和去毛刺等爸备。擁有為客戶提供定制化非標(biāo)自動化專機(jī)、生產(chǎn)線的能力哺里,同時(shí)提供工程安裝及設(shè)備運(yùn)維服務(wù)荤勤。憑借強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力,晟驅(qū)能夠根據(jù)客戶需求骄鸽,量身定制完整的自動化成套解決方案鹉陪。
在電池的制造和封裝過程中,鈑金件充當(dāng)著電池包結(jié)構(gòu)支撐和保護(hù)材料的關(guān)鍵角色铅粉。鈑金件是通過加工金屬薄板戴悔,使其變形而制成的,具有輕質(zhì)蓄盘、高強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電性等特點(diǎn)俏汇。不僅構(gòu)成電池包的外殼,還涉及電池包的散熱羡微、電磁屏蔽以及提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面谷饿。
背板作為電池模組的一部分,通常就由金屬鈑金件制成÷杈螅現(xiàn)代電動汽車的電池背板設(shè)計(jì)越來越傾向于模塊化和集成化博投,要求鈑金件能夠與冷卻系統(tǒng)、BMS等其他組件兼容并易于集成盯蝴。
去毛刺打磨處理對于保證這些部件之間的精確配合至關(guān)重要毅哗,可以避免因尺寸不匹配或表面粗糙度導(dǎo)致的裝配問題。而且對于采用緊固或焊接等方式連接的電池模組结洼,打磨后的背板可提供更好的連接可靠性黎做。此外,去毛刺打磨處理還能防止毛刺刺穿隔膜等部分導(dǎo)致內(nèi)部短路松忍,減少因材料缺陷導(dǎo)致的性能下降等問題蒸殿。
機(jī)器人鈑金件去毛刺工作站
該工作站結(jié)合了先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)和專為鈑金件設(shè)計(jì)的去毛刺打磨工具,具備高精度和高效率的處理能力鸣峭。能夠適應(yīng)各種大小和形狀的鈑金件宏所,包括新能源汽車動力電池以及其他材質(zhì)如鋁合金、不銹鋼、碳鋼的表面精密加工需求穴示。
其去毛刺工具針對鈑金件特點(diǎn)設(shè)計(jì)奥挑,能有效移除邊緣和表面的毛刺,同時(shí)保持材料的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性爽步,有助于提高電池模組的整體質(zhì)量和安全性声锤。
此外,該工作站具備自動識別工件輪廓和尺寸的功能沪峰,能夠自動調(diào)整工具路徑衙文,實(shí)現(xiàn)無人值守的連續(xù)作業(yè)。通過自動加載和卸載工件嘀拂,顯著提高生產(chǎn)效率并降低人工成本浆菇。確保電池背板等鈑金件達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn),提升涂層袱蔓、焊接或其他后續(xù)加工的質(zhì)量竣伍。
鋰電池結(jié)構(gòu)件工業(yè)清洗
巴克工業(yè)裝備(蘇州)有限公司
讓工業(yè)清洗更輕松
專注超精密零件碳?xì)淝逑?/strong>
巴克工業(yè)裝備(蘇州)有限公司,專注于工業(yè)清洗領(lǐng)域的深化發(fā)展偏序。主要產(chǎn)品包括全自動超聲波清洗線页畦、全自動改性醇清洗機(jī)、碳?xì)淝逑礄C(jī)禽车、CNC高壓去毛刺清洗設(shè)備以及其他多種工業(yè)清洗設(shè)備寇漫,廣泛應(yīng)用于新能源/氫能源刊殉、航空航天殉摔、壓鑄、汽車零部件制造和軌道交通等多個(gè)行業(yè)记焊,為客戶提供高質(zhì)量和高性能的清洗解決方案逸月。
大型動力電池包殼體通常采用鋁材料,在加工中遍膜,會使用高粘度拉伸油以保護(hù)工件表面不受損害碗硬。然而,高溫加工會導(dǎo)致積碳燒結(jié)在工件表面瓢颅,增加了清洗的難度恩尾。
隨著鋁電池外殼應(yīng)用越發(fā)廣泛,對其精度要求也越來越高挽懦,使得清洗工藝變得更加復(fù)雜翰意。而且當(dāng)前,電池殼行業(yè)面臨的主要清洗挑戰(zhàn)包括鋁材上厚重的拉伸油污和炭黑難以用普通碳?xì)淙軇┣宄庑鹘y(tǒng)的水基清洗工藝耗水量巨大集蛛,同時(shí)產(chǎn)生大量污水排放等。
動力電池殼
全自動環(huán)保碳?xì)淝逑礄C(jī)+碳?xì)淝逑磩?/strong>
巴克工業(yè)提供的全自動環(huán)保碳?xì)淝逑礄C(jī)加上配套的環(huán)保碳?xì)淝逑磩┘商颍瑸殡姵貧ぬ峁└咝У那逑捶桨感铩_@一系統(tǒng)利用碳?xì)浠衔飪?yōu)異的溶解力秆刑,專門針對油脂類污染物進(jìn)行清除。
其主要優(yōu)勢包括:滿足環(huán)保法規(guī)要求虏斤;達(dá)到高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)唧谊;確保外殼無油漬、無炭黑脊距、無黃斑的清潔狀態(tài)汇氛;表面張力能夠通過38#達(dá)因筆測試;維持顆粒度在小于200μm的范圍內(nèi)捍睡。
碳?xì)淝逑磩┦侵袊壳肮I(yè)溶劑清洗中較為環(huán)保的選擇呛靡,并在歐、美唧取、日廣泛使用铅鲤。其具有出色的清洗性能、低蒸發(fā)損失枫弟、極低毒性邢享,環(huán)保且材料相容性好。適用于五金淡诗、電子骇塘、半導(dǎo)體、機(jī)械韩容、模具款违、粉末冶金、汽車群凶、電機(jī)等行業(yè)插爹。
清洗前后對比
更多解決方案,敬請關(guān)注
伴隨新能源汽車的快速發(fā)展请梢,動力電池的性能和安全性已成為行業(yè)焦點(diǎn)赠尾。為此PME表面精密加工博覽會特別組織了一場關(guān)于電池表面精密加工技術(shù)的專題線上研討會,共同探討和分享最新的研究成果與應(yīng)用案例笋棵。
誠邀行業(yè)專業(yè)人士次翩、技術(shù)研究者以及感興趣的觀眾注冊參加,共同推動新能源汽車動力電池領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步蛾岳,為全球的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量鹿吴。
統(tǒng)籌 | 劉昊宇
審校 | 賀雅寧
編排丨仲鳳元
?PME CHINA
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(PME精密加工博覽會)
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