導(dǎo)讀：首先要了解鋰電池單體、鋰電池模組和鋰電池包的大致區(qū)分：電池單體(cell)：組成電池組和電池包的最基本的元素，一般能提供的電壓是3v-4v之間；電池組(Batteries)：由多個(gè)單體集合，構(gòu)成一個(gè)單一的物理模塊，提供更高的電壓和容量；電池包(pack)：一般是由多個(gè)電池組集合而成的，同時(shí)，還加入了電池管理系統(tǒng)(bms)等，也就是電池廠(chǎng)最后提供給用戶(hù)的產(chǎn)品。
電池包（PACK）與底盤(pán)集成
一、PACK的組成分類(lèi)
電芯作為PACK的核心組成，目前以電芯的外形分類(lèi)主流分為三大類(lèi)：方殼、圓柱、軟包（聚合物電池）。正負(fù)極片通過(guò)不同的方式封裝到相應(yīng)的外殼里面。
左圓柱卷繞 中-方形卷繞 右-方形層疊
左-圓柱電芯 中-方殼電芯 右-軟包電芯
二、電池模組
通過(guò)組裝單體電芯，通過(guò)匯流排將電芯組成不同的串并聯(lián)，可用螺絲鎖緊、電阻焊、超聲焊接、超聲鋁絲焊及激光焊接。
綜合考慮生產(chǎn)良率、效率及連接點(diǎn)的內(nèi)阻，目前激光焊接已經(jīng)是很多電池廠(chǎng)商的首選。
左-圓柱模組 中-方殼模組 右-軟包模組
三、PACK電池包
左-圓柱PACK 右-方殼PACK
軟包PACK
四、PACK電池包的組成
主要包括電池模塊、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和BMS幾個(gè)部分。
1、電池模塊
如果把電池PACK比作一個(gè)人體，那么模塊就是“心臟”，負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和釋放能量，為汽車(chē)提供動(dòng)力。
2、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)
主要由電池PACK上蓋、托盤(pán)、各種金屬支架、端板和螺栓組成，可以看作是電池PACK的“骨骼”，起到支撐、抗機(jī)械沖擊、機(jī)械振動(dòng)和環(huán)境保護(hù)（防水防塵）的作用。
3、電氣系統(tǒng)
主要由高壓跨接片或高壓線(xiàn)束、低壓線(xiàn)束和繼電器組成。高壓線(xiàn)束可以看作是電池PACK的“大動(dòng)脈血管”，將動(dòng)力電池系統(tǒng)心臟的動(dòng)力不斷輸送到各個(gè)需要的部件中，低壓線(xiàn)束則可以看作電池PACK的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，實(shí)時(shí)傳輸檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)。
4、熱管理系統(tǒng)
熱管理系統(tǒng)主要有4類(lèi)：風(fēng)冷、水冷、液冷、相變材料。以水冷系統(tǒng)為例，熱管理系統(tǒng)主要由冷卻板，冷卻水管、隔熱墊和導(dǎo)熱墊組成。熱管理系統(tǒng)相當(dāng)于是給電池PACK裝了一個(gè)空調(diào)。
5、BMS
Battery management system 電池管理系統(tǒng)，可以看作是電池的“大腦”。主要由CMU和BMU組成。
CMU ：Cell monitor Unit單體監(jiān)控單元，負(fù)責(zé)測(cè)量電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)，同時(shí)還有均衡等功能。當(dāng)CMU測(cè)量到這些數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)通過(guò)前面講到的電池“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”傳送給BMU。
BMU：Battery management Unit電池管理單元。
負(fù)責(zé)評(píng)估CMU傳送的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)異常，則對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)，發(fā)出降低電流的要求，或者切斷充放電通路，以避免電池超出許可的使用條件，同時(shí)還對(duì)電池的電量、溫度進(jìn)行管理。根據(jù)先前設(shè)計(jì)的控制策略，判斷需要警示的參數(shù)和狀態(tài)，并且將警示發(fā)給整車(chē)控制器，最終傳達(dá)給駕駛?cè)藛T。
PACK電池包爆炸圖
五、工藝流程
電池PACK是新能源汽車(chē)核心能量源，為整車(chē)提供驅(qū)動(dòng)電能。作為新能源汽車(chē)的核心部件，其品質(zhì)直接決定了整車(chē)性能。鋰電池制造設(shè)備一般為前段設(shè)備、中段設(shè)備、后段設(shè)備三種，其設(shè)備精度和自動(dòng)化水平將會(huì)直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和一致性。
雖然電芯及模組種類(lèi)不同，但是PACK的組成和工藝流程大體是一樣的（并不是所有的廠(chǎng)商工藝流程一樣），下圖所示供參考。
PACK裝配工藝流程
主要分為裝配工藝、氣密性檢測(cè)工藝、軟件編寫(xiě)工藝、電性能檢測(cè)工藝等。
六、產(chǎn)線(xiàn)介紹
PACK裝配過(guò)程中存在很多柔性線(xiàn)路及壓裝擰緊，要自動(dòng)化的難度較高及投入產(chǎn)出比不高，所以后段設(shè)備的自動(dòng)化程度相對(duì)于前段和中段會(huì)比較低，但是可兼容圓柱、方殼、及軟包三種PACK電池包裝配。
可能會(huì)要求自動(dòng)化的工位：
-下殼體自動(dòng)上線(xiàn)
-模組自動(dòng)上線(xiàn)入殼體
-模組固定擰緊
-上蓋上線(xiàn)及擰緊
-自動(dòng)涂A/B導(dǎo)熱膠（根據(jù)工藝而定）
-自動(dòng)涂密封膠（根據(jù)工藝而定）
-成品下線(xiàn)
另外，有些會(huì)提出銅牌安裝及螺絲擰緊、氣密性測(cè)試、EOL測(cè)試也需要自動(dòng)的方式，這種比較少，且穩(wěn)定性較難保證。
后段PACK線(xiàn)量產(chǎn)設(shè)備的主要有兩種運(yùn)轉(zhuǎn)類(lèi)型：
1、AGV+裝配臺(tái)車(chē)
以往主要在車(chē)廠(chǎng)使用較多，現(xiàn)電池廠(chǎng)也慢慢在推此種模式。
AGV輸送方式產(chǎn)線(xiàn)
AGV產(chǎn)線(xiàn)物流仿真模擬
2、輸送線(xiàn)+托盤(pán)的模式
滾筒線(xiàn)/輥道摩擦線(xiàn)/倍數(shù)鏈輸送線(xiàn)
輸送線(xiàn)方式產(chǎn)線(xiàn)
左-倍數(shù)鏈 右-摩擦輥道線(xiàn)
小結(jié)
隨著動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展的逐漸成熟，電池PACK模塊化技術(shù)必將越來(lái)越成熟。電池PACK技術(shù)的發(fā)展，涉及到多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識(shí)，需要跨學(xué)科的技術(shù)融合。總而言之，車(chē)企想要最終規(guī)模化的生產(chǎn)出壽命、穩(wěn)定性、可靠性、安全性都完全符合新能源汽車(chē)級(jí)要求的PACK產(chǎn)品，還需要大量的工程實(shí)踐和測(cè)試驗(yàn)證，以及產(chǎn)品不斷優(yōu)化升級(jí)的過(guò)程。
來(lái)源：聯(lián)贏激光
