解析大众e-up电动车动力电池PACK制造技术

新能源汽车动力电池制造技术2019-01-09 15:17:47

导读:德国大众首款新能源电动车e-up于2013年上市。该车动力电池PACK的能量为18.7KWh,满电续航里程150km,采用快速充电模式时仅需30分钟便可将电池电量充至80%。网上对于该车的性能评价帖已经非常多了,本帖聊聊该车动力电池PACK的制造技术。



1.模组上线

模组上线工位为PACK线的第一个工位,员工通过模组吊具和模组上线滑轨将模组放入机器人待抓取的位置。且线边配有模组的buffer区域。


2. 模组搬运和紧固方式

模组搬运夹紧方式类似蔚来动力电池产线的方式,抓取吊具左右两个销是定位销,中间两个销是张紧产生摩擦力的销。但是没有做二次机械保护。

模组与托盘的紧固采用自动拧紧的方式,但是每次只做到了拧一颗螺栓。


3. 产线输送方式

整个线体采用AGV输送PACK,AGV为其德国本土AGV品牌:DS Automotion。AGV上方配有起到固定和定位PACK作用的铝合金载盘。

AGV的行径靠地表面铺设磁条下面的地标引导。


4.PACK电性能检测

测试线束采用悬挂方式,挂在工位上方。且测试线束与PACK充电口对接采用的是特制接插头工装。目前笔者见过很多国内的工厂都是直接采用整车的对手件来做测试线束,包括笔者的公司。直接采用整车的对手件来做测试线束的弊端是使用次数有限,PIN针容易退针,需要经常更换。


5. PACK密封方式

采用在线涂胶的密封方式,类似Tesla和蔚来汽车。和他们的区别是,e-up的密封胶是涂在上盖的密封槽内,而非托盘的密封槽内。最近还和同事聊到目前电池包的密封方式,采用在线涂胶,虽然BOM成本减少了,但是给售后服务带来较大的麻烦(上盖基本报废,还必须得返厂维修),产品的整体成本不一定降低了多少。


6.上盖的搬运和紧固方式

上盖采用机器人搬运,与托盘的紧固采用自动拧紧。值得注意的是,该PACK上盖的夹紧方式:当机器人将上盖放置到位后,接近开关将到位信号传给气缸的电磁阀,从而气缸驱动PACK四周的快速夹头锁住上盖。这一点区别于其他公司采用整体工装按压的方式(BMW i3和蔚来)。   


7. 制造过程质量控制

1)工位上配备目视化的拧紧系统,扭矩数据实时上传,且可以快速的找到哪颗螺栓拧紧异常;

2)即使有MES系统,仍有专门的静态扭矩检测人员;

3)即使有MES系统,每台PACK仍留有装配过程流转卡,记录过程中的任何异常问题;



小结:

  • 产线整体自动化程度较高;

  • 产线的一些细节还是体现了德国人极其严谨的做事风格,比如配备了MES,还保留了纸质的表单和人工的检测;

  • 标准工位的尺寸较大,更多的出于安全考虑。有明显的红色和黄色警示色;

  • 工位两侧均是有机玻璃防护门,尽量让员工不要在AGV行径路线两侧操作;

  • 模组的吊具可以进一步改进,做好二次保护;

  • 模组螺栓拧紧数量也可以改进,做到同时拧紧4颗螺栓,提升效率。