在新能源汽車(chē)行業(yè),對(duì)動(dòng)力電池包的產(chǎn)品質(zhì)量和壽命有著非常嚴(yán)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(shè)計(jì)要求,擰緊次序和扭矩會(huì)直接影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性,漏擰、錯(cuò)擰或錯(cuò)序等各種細(xì)微的失誤,都將直接影響成品質(zhì)量和壽命,造成整車(chē)質(zhì)量隱患。
動(dòng)力電池包的關(guān)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(shù)據(jù)反饋,須使用智能擰緊工具;接口擰緊時(shí)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?jǐn)Q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(gè)電池模塊組成,電池模塊的裝配要求松緊度適中,各結(jié)構(gòu)部件具有足夠的強(qiáng)度,防止因電池內(nèi)部外力的作用而發(fā)生變形或破壞。電池模組又由多個(gè)動(dòng)力電芯串并聯(lián)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(zhǎng)螺栓穿過(guò)模組固定到箱體底部的螺母上;也有電池包為了節(jié)約空間,采用雙層模組的形式,會(huì)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(guò)數(shù)十個(gè)螺栓連接裝配,螺栓數(shù)量多且分布規(guī)則,擰緊方向都為垂直向下,在裝配時(shí)需要順序擰緊,保證上蓋擰緊應(yīng)力分布均勻。
從動(dòng)力電池的關(guān)鍵裝配流程可以了解到,動(dòng)力電池的裝配重難點(diǎn)主要集中在以下幾方面:
1. 擰緊精度問(wèn)題
電池作為電動(dòng)汽車(chē)的重要零部件,其擰緊工況需達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),使用智能擰緊,可實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)Q緊過(guò)程曲線,保證裝配達(dá)到正確的扭矩,防止假貼合、假扭矩等情況發(fā)生。丹尼克爾扭矩范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差精度±2.5%擰緊一致性好,硬連接、軟連接精度測(cè)試均符合ISO5393標(biāo)準(zhǔn),其扭矩、角度、轉(zhuǎn)速可調(diào),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(shù)據(jù)問(wèn)題
在電池包的裝配中,重要工位的擰緊需要被記錄存儲(chǔ),以便后續(xù)追溯分析。丹尼克爾智能電批可多方位數(shù)據(jù)監(jiān)控,同時(shí)可支持2000組數(shù)據(jù),且可篩選分析指定程序或時(shí)段的結(jié)果數(shù)據(jù),支持?jǐn)?shù)據(jù)上傳到mes系統(tǒng)進(jìn)行追溯,多曲線疊加,方便深度分析。
3. 擰緊順序問(wèn)題
電池包上蓋等大平面的零部件擰緊裝配時(shí)需要保證應(yīng)力分布均勻,因此會(huì)有擰緊順序要求。通過(guò)控制擰緊螺栓的先后順序,保證應(yīng)力分布得盡可能均勻,同時(shí)這也能從一定程度上減少扭矩衰減的發(fā)生。
通常,工廠里常用的擰緊順序控制是采用人機(jī)工程學(xué)的力臂通過(guò)編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)位置點(diǎn)的控制。這種方式比較常規(guī),因?yàn)殡姵匕仙w通常尺寸范圍比較大,用力臂覆蓋布置會(huì)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(jué)定位系統(tǒng)很好地解決了這一問(wèn)題,視覺(jué)定位精度高且穩(wěn)定性好,安裝操作十分方便,與裝配工具進(jìn)行集成良好。
動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的重要零部件,已經(jīng)走在了創(chuàng)新裝配的前沿,丹尼克爾擰緊工具能很好地適應(yīng)動(dòng)力電池的裝配工況,幫助動(dòng)力電池這一關(guān)鍵部件實(shí)現(xiàn)全裝配擰緊數(shù)據(jù)的可靠追溯,自動(dòng)化的裝配系統(tǒng)幫助客戶提高了防錯(cuò)等級(jí),提高了產(chǎn)品的裝配質(zhì)量,提高了生產(chǎn)節(jié)拍,節(jié)省了人力資源。