Dans la fabrication des batteries de voiture : Des cellules aux packs d'énergie

Ordinaire que la batterie puisse paraître, son processus de fabrication pourrait être assez compliqué. Dans cet article, nous vous montrerons comment une batterie est produite depuis le tout début avec l'exemple de la batterie de véhicule finie. Espérons que vous pourrez en savoir plus sur la source d'énergie après la lecture.

1. Comment une cellule de batterie est-elle née ?

La cellule est la plus petite unité d'un système de batterie. Une collection de batteries forme un module, et ensuite la collection de ces modules forme un pack de batterie. C'est la structure de base de la batterie de puissance de véhicule.

1.1 Malaxage des matériaux actifs – mélange

Le processus de mélange consiste à mélanger le matériau actif en une bouillie par un mélangeur sous vide. C'est le premier processus de production de batterie. Le contrôle qualité de ce processus affectera directement la qualité de la batterie et le taux de qualification du produit fini.

1.2 Application de la bouillie mélangée sur la feuille de cuivre – enrobage

Le processus consiste à appliquer la bouillie qui a été mélangée après l'opération précédente sur une feuille de cuivre de 4000 mètres de long à une vitesse de 24 pieds par minute. La feuille de cuivre avant enrobage n'a que 6 microns d'épaisseur.

1.3 Pressage et découpage du matériau cathodique sur la feuille de cuivre – pressage à froid et pré-découpage

Dans l'atelier de laminage, le rouleau est utilisé pour presser la pièce polaire là où les électrodes positives et négatives sont attachées, et les pièces polaires pressées à froid sont découpées selon la taille de la batterie à produire.

1.4 Découpage des électrodes positives et négatives sur la batterie – découpage et fendage

Le processus de découpage est de former une languette conductrice pour une cellule de batterie par une machine de découpage. La languette polaire est le conducteur métallique dérivé des pôles positif et négatif dans la cellule. Le processus de fendage est de couper la pièce polaire de la batterie par un cutter.

1.5 Finition du prototype de la cellule de batterie – enroulement

Combinaison de la feuille d'électrode positive, la feuille d'électrode négative et le séparateur de la batterie en une cellule nue de manière enroulée.

1.6 Élimination de l'humidité et injection d'électrolyte – cuisson et injection

L'humidité est l'ennemie du système de batterie. Le processus de cuisson de la batterie est de rendre l'eau à l'intérieur de la batterie conforme aux standards et d'assurer que la batterie a de bonnes performances tout au long du cycle de vie. L'injection est d'injecter l'électrolyte dans la cellule.

1.7 Le processus d'activation de la cellule – formation

La formation est un processus d'activation de la cellule après l'injection, et les réactions chimiques à l'intérieur de la cellule, par charge et décharge, forment un film SEI (l'électrolyte et le matériau d'anode réagissent sur la phase solide-liquide, donc un film de passivation est formé). Le processus inclut aussi la seconde injection d'électrolyte, le pesage, le soudage du port d'injection et le test d'étanchéité au gaz après l'activation de la cellule.

2. Processus de production du pack de batterie

Une seule cellule de batterie ne peut pas être utilisée directement. Seulement quand beaucoup de cellules sont combinées, ensemble avec des circuits de protection et des boîtiers, elles peuvent être utilisées directement. C'est ce qu'on appelle le module de batterie.

2.1 Alimentation

La cellule de batterie est transmise à la position de réglage, et le robot la saisit automatiquement et l'envoie à la ligne d'assemblage de moule.

2.2 Processus de nettoyage plasma

Nettoyage de la surface de chaque cellule. Le nettoyage par ions est utilisé ici pour s'assurer que les contaminants dans le processus ne sont pas attachés au fond de la cellule.

2.3 Collage pour la cellule

Avant que la cellule soit assemblée, la surface a besoin d'être collée. C'est comme ça que la batterie est fixée, isolée et dissipe la chaleur.

2.4 Soudage de la plaque d'extrémité et de la plaque latérale

Les modules de batterie sontmostly faits de plaques d'extrémité et latérales en aluminium, qui sont plus tard laminées et soudées par des robots.

2.5 Assemblage de la carte d'isolation du faisceau de câblage

Après que le système de surveillance de soudage localise précisément la position de soudage, le code-barres matériau de la carte d'isolation du faisceau de câblage est lié au Système d'Exécution de Fabrication, et un encodage séparé est généré pour la traçabilité. Après le codage, la carte d'isolation du faisceau est automatiquement chargée dans le module par les robots.

2.6 Finalisation de la connexion série-parallèle de la batterie – soudage laser

Par le soudage laser automatique, la connexion entre le pôle et la pièce de connexion est complétée, et ainsi la série-parallèle de la batterie est possible.

2.7 Un test important avant l'expédition – test hors ligne

Vérifier la performance complète du module avant qu'il ne quitte la ligne de production, y compris tension/résistance du module, tension de la cellule de batterie, tests de tenue de tension, et test de résistance d'isolation.

3. Test ultime du pack de batterie – test de sécurité du pack de batterie

En fait, depuis l'étape de conception initiale, les véhicules électriques doivent adopter diverses méthodes pour assurer la sécurité maximale. Cependant, le design parfait doit être testé par la pratique.

3.1 Test d'incendie

En termes de performance de sécurité, la norme en Chine est combustion externe pendant 130 secondes, et la batterie ne peut pas s'enflammer ou exploser.

3.2 Test de vibration

Le test de vibration est utilisé pour simuler les conditions de route cahoteuses des packs de batteries en utilisation réelle. Il est utilisé pour tester si la vibration des packs de batteries peut causer le desserrage des pièces de produits de batterie de mauvaise qualité ou même causer l'effondrement du boîtier.

3.3 Test d'impact

Similaire au test de vibration, le test d'impact est utilisé pour tester la stabilité mécanique du pack de batterie. Il simule l'impact de bosse instantanée sur la structure du pack de batterie quand un véhicule passe un obstacle routier.

3.4 Test d'écrasement

Quant au standard de passage du test d'extrusion, la batterie ne peut pas prendre feu ou exploser.

Si vous êtes intéressé à en apprendre davantage sur les batteries, n'hésitez pas à nous contacter ou laissez un commentaire. Nous serions très heureux d'avoir de vos nouvelles.