Por Dentro de la Fabricación de Baterías de Coche: De Celdas a Paquetes de Potencia

Por ordinaria que parezca la batería, su proceso de fabricación puede ser bastante complicado. En esta publicación, le mostraremos cómo se produce una batería desde el principio con el ejemplo de la batería de vehículo terminada. Esperamos que pueda saber más sobre la fuente de energía después de leerla.

1. Cómo nace una celda de batería

La celda es la unidad más pequeña de un sistema de batería. Una colección de celdas forma un módulo, y luego la colección de estos módulos forma un paquete de batería. Esta es la estructura básica de la batería de potencia del vehículo.

1.1 Pulpa de materiales activos – Mezcla

El proceso de mezcla consiste en remover el material activo en una pasta mediante un mezclador al vacío. Este es el primer proceso de producción de batería. El control de calidad de este proceso afectará directamente la calidad de la batería y la tasa de calificación del producto terminado.

1.2 Aplicación de la pasta removida al papel de cobre – Recubrimiento

El proceso consiste en aplicar la pasta que se ha removido tras la operación anterior a un papel de cobre de 4000 metros de largo a una velocidad de 24 pies por minuto. El papel de cobre antes del recubrimiento tiene solo 6 micras de espesor.

1.3 Prensado y corte del material del cátodo en el papel de cobre – Prensado en frío y pre-corte

En el taller de laminación, el rodillo se usa para prensar la lámina de polo donde se adhieren los electrodos positivo y negativo, y las láminas prensadas en frío se cortan según el tamaño de la batería a producir.

1.4 Corte de los electrodos positivo y negativo en la batería – Troquelado y corte longitudinal

El proceso de troquelado es formar una lengüeta conductora para una celda de batería mediante una máquina troqueladora. La lengüeta polar es el conductor metálico derivado de los polos positivo y negativo en la celda. El proceso de corte longitudinal es cortar la lámina de polo de la batería mediante una cuchilla.

1.5 Finalización del prototipo de la celda – Bobinado

Combinar la lámina de electrodo positivo, la lámina de electrodo negativo y el separador de la batería en una celda desnuda de forma enrollada.

1.6 Eliminación de humedad e inyección de electrolito – Horneado e inyección

La humedad es el enemigo del sistema de batería. El proceso de horneado de la batería es llevar el agua dentro de la batería al estándar y asegurar que la batería tenga buen rendimiento durante todo el ciclo de vida. La inyección es inyectar electrolito en la celda.

1.7 El proceso de activación de la celda – Formación

La formación es un proceso de activación de la celda tras la inyección, y reacciones químicas dentro de la celda, mediante carga y descarga, forman una película SEI (el electrolito y el material del ánodo reaccionan en la fase sólido-líquido, formándose una película de pasivación). El proceso también incluye la segunda inyección de electrolito, pesaje, soldadura del puerto de inyección y prueba de hermeticidad tras la activación de la celda.

2. Proceso de producción del paquete de batería

Una sola celda de batería no puede usarse directamente. Solo cuando muchas celdas se combinan, junto con circuitos de protección y carcasas, pueden usarse directamente. Esto es lo que se llama módulo de batería.

2.1 Alimentación

La celda de batería se transmite a la posición設定, y el robot la agarra automáticamente y la envía a la línea de ensamblaje del molde.

2.2 Proceso de limpieza por plasma

Limpiar la superficie de cada celda. Se usa limpieza iónica para asegurar que los contaminantes del proceso no se adhieran al fondo de la celda.

2.3 Encolado de la celda

Antes de ensamblar la celda, la superficie necesita encolarse. Así es como la batería se fija, aísla y disipa el calor.

2.4 Soldadura de placa final y placa lateral

Los módulos de batería están hechos mayormente de placas finales y laterales de aluminio, que luego se laminan y sueldan por robots.

2.5 Ensamblaje de placa de aislamiento de mazo de cables

Tras el sistema de monitorizado de soldadura localizar con precisión la posición de soldadura, el código de barras del material de la placa de aislamiento del mazo se vincula al Sistema de Ejecución de Fabricación, y se genera una codificación separada para trazabilidad. Tras la codificación, la placa de aislamiento del mazo se carga automáticamente en el módulo por los robots.

2.6 Completando la conexión serie-paralelo de la batería – Soldadura láser

Mediante soldadura láser automática, se completa la conexión entre el polo y la pieza de conexión, permitiendo así la conexión serie-paralelo de la batería.

2.7 Una prueba importante antes del envío – Prueba fuera de línea

Verificar el rendimiento completo del módulo antes de que salga de la línea de producción, incluyendo voltaje/resistencia del módulo, voltaje de celda, pruebas de tensión de soporte y prueba de resistencia de aislamiento.

3. Prueba Definitiva del Paquete de Batería – Prueba de Seguridad del Paquete

De hecho, desde la etapa inicial de diseño, los vehículos eléctricos deben adoptar varios métodos para garantizar la máxima seguridad. Sin embargo, el diseño perfecto debe probarse en la práctica.

3.1 Prueba de incendio

En términos de rendimiento de seguridad, el estándar en China es combustión externa durante 130 segundos, y la batería no debe incendiarse ni explotar.

3.2 Prueba de vibración

La prueba de vibración se usa para simular condiciones de carretera accidentadas de paquetes de batería en uso real. Se usa para probar si la vibración de los paquetes puede causar que piezas de productos de mala calidad se aflojen o incluso causen rotura de la carcasa.

3.3 Prueba de impacto

Similar a la prueba de vibración, la prueba de impacto se usa para probar la estabilidad mecánica del paquete de batería. Simula el impacto de un bache instantáneo en la estructura del paquete cuando un vehículo pasa un badén.

3.4 Prueba de compresión

En cuanto al estándar de aprobación de la prueba de extrusión, la batería no debe incendiarse ni explotar.

Si está interesado en aprender más sobre baterías, por favor siéntase libre de contactarnos o dejar un comentario. Estaríamos muy felices de saber de usted.