リチウム電池パックの製造工程

Nov 03, 2025

ご伝言

1. セルソート

これは、バッテリー パックの一貫性を確保するための最初の重要なステップです。個々のセルは、以下を含む複数の重要な指標について厳格なテストを受けます。

容量: 各セルのエネルギー貯蔵容量が生産要件を満たしていることを確認するために、専門的な機器を使用して測定されます。

電圧: バッテリー パックの全体的なパフォーマンスに影響を与える可能性のある異常な電圧 (高すぎるまたは低すぎる) を持つセルを選別するために検出されます。

内部抵抗: 充放電中に電流分布が不均一になり、熱が蓄積する可能性がある内部抵抗が過度に高いセルを回避するためにテストされています。

外観:セル表面の傷、膨らみ、漏れ、変形などの欠陥がないか手動またはマシンビジョンで検査します。

一貫性: セルは上記の指標に基づいて分類およびグループ化されます。セル間の大きな違いによるバッテリーパックの性能低下や安全性リスクを防ぐために、一貫性の高いパラメータを持つセルのみがその後の組み立てに選択されます。

2. モジュールの組み立て

セルの選別後、電圧と容量の設計要件に従って、認定されたセルがバッテリーモジュールに組み立てられます。主な操作には次のようなものがあります。

直列-並列接続: セルは、あらかじめ設定された配置(正方行列、円筒配列など)で直列(電圧を高めるため)または並列(容量を増やすため)に接続され、モジュールの基本構造を形成します。

セルの固定:固定具、ブラケット、または接着剤を使用してセルをモジュールフレームに固定し、使用中の振動や衝撃によるセルの位置ずれを防ぎます。

セパレーターの設置: セル間の接触による短絡を避けるために、隣接するセルの間に絶縁セパレーター (通常、PP または PE などの材料で作られている) が配置されます。

接続プレートと BMS の統合: 金属接続プレート (銅またはアルミニウムなど) を取り付けて、セル間の電流伝送を実現します。同時に、バッテリー管理システム (BMS) のセル監視ユニット (CMU) をセルに接続して、後続のパラメーター監視の準備をします。

3. 溶接と接続

このリンクは、バッテリーモジュールの導電性と構造の安定性に直接影響します。一般的な溶接プロセスと要件は次のとおりです。

溶接プロセス: セルの種類と接続プレートの材質に応じて適切なプロセスを選択します。

スポット溶接: 円筒形電池に広く使用されており、高速かつ低コストという利点がありますが、電池シェルの損傷を避けるために溶接電流と圧力を厳密に制御する必要があります。

レーザー溶接: 角型セルやソフトパックセルに適しており、高い溶接精度、強力な接合強度、低い接触抵抗を特徴としており、電流伝送中のエネルギー損失を効果的に低減できます。

超音波溶接: 主にソフトパックセルタブの接続に使用され、高周波振動を使用して高温を使用せずに金属の固体状態の溶接を実現し、セル電解液を保護します。{{1}{2}

品質要件: 溶接後、接合部に誤溶接、冷間溶接、亀裂などの欠陥がないか確認します。過剰な抵抗によって引き起こされる局所的な過熱を防ぐために、ジョイントの接触抵抗を測定して設計範囲内 (通常は 5mΩ 未満) であることを確認します。

4. エンクロージャのカプセル化

エンクロージャは、バッテリ モジュールの機械的保護、環境シール、放熱チャネルを提供し、主な動作には次のようなものがあります。

エンクロージャの選択: アプリケーション シナリオ (自動車、エネルギー貯蔵など) に応じて、アルミニウム合金、ステンレス鋼、エンジニアリング プラスチック (ABS、PC など) などの材料で作られたエンクロージャを選択します。アルミニウム合金の筐体は、軽量で放熱性に優れているため好まれます。

密閉性と衝撃吸収: エンクロージャーの接合部に防水ゴムガスケットまたは発泡ガスケットを取り付けて、IP67 または IP68 の防水および防塵レベルを達成します。セルに対する外部振動の影響を軽減するために、モジュールとエンクロージャの間に衝撃吸収材(EVA フォームなど)を貼り付けます。-

放熱構造の設置: バッテリーパックが積極的な熱管理(液冷や空冷など)を採用している場合は、エンクロージャー内に放熱パイプライン、ファン、またはヒートシンクを設置し、放熱コンポーネントとモジュール間の緊密な嵌合を確保して、熱伝達効率を向上させます。

5. テストと品質検査

組電池PACKを総合的に評価し、不良品を排除します。主なテスト項目は次のとおりです。

機能テスト:

BMS 機能テスト: BMS がセル電圧、電流、温度などのパラメータを正常に監視できるかどうかを検証します。保護機能(過充電、過放電、過電流、過熱)(過充電、過放電、過電流、過熱)をテストして、異常状態が発生したときに適切なタイミングで遮断できるようにします。

高電圧絶縁試験: 絶縁抵抗試験器を使用して、パックの高電圧回路と筐体の間の絶縁性能を検出します。絶縁抵抗は、特定の試験電圧 (通常は 500V または 1000V) で 100MΩ を超える必要があります。-

エージングテスト: バッテリーパックを恒温恒湿室に置き、5-10 回の充放電サイクルを実行し (実際の使用条件をシミュレート)、容量減衰率と電圧安定性を監視して、初期サイクル性能が低い製品を選別します。

容量テスト: 指定された電流 (通常は 0.2C) でパックを最大容量まで充電し、同じ電流でカットオフ電圧まで放電し、実際の容量を計算します。-実際の容量が定格容量の 95% 以上に達する製品のみが認定されたとみなされます。

環境適応性テスト: 特殊な用途シナリオでは、高温 (60-85 度)、低温 (-20 ~ -40 度) の性能テスト、振動テスト、衝撃テストなどのテストを実施し、過酷な環境におけるパックの安定性を確認します。

6. 経年劣化と容量の検証 (補足テスト)

「テストと品質検査」リンクの予備老化テストとは異なり、このステップでは長期安定性の検証に焦点を当てています。{0}}

-長期​​エージング: 認定パックを標準環境 (25±2 度) に 30{5}}90 日間放置またはサイクルエージング (50-100 サイクル) させ、容量、内部抵抗、自己放電率などのパラメータを定期的に検出して、製品の長期保管とサイクル寿命を評価します。

容量の一貫性の再チェック: エージング後、各パックの容量を再テストして、製品の異なるバッチ間の容量の差が 3% 以内であることを確認し、後続のアプリケーションでの大きなパフォーマンスの違いを回避します。{0}

7. 最終的な梱包と発送

すべてのテストに合格すると、バッテリー パックは最終的な物流準備段階に入ります。

ラベル貼り付け: 定格電圧、定格容量、国連番号 (危険物輸送用)、製造日、バッチ番号などの情報を記載した製品銘板を筐体に貼り付けます。

保護梱包: 梱包にはカートン、パレット、または衝撃吸収ボックスを使用します。{0}輸送中の衝突による損傷を防ぐために、パックの間に緩衝材(バブルフィルム、段ボール紙など)を詰めてください。輸出製品の場合、梱包は国際航空運送協会 (IATA) または国際海上危険物コード (IMDG コード) の要件に準拠する必要があります。

バーコード記録: 各パックに固有のバーコードまたは QR コードを添付します。これは MES システム内の生産データ(セル バッチ、テスト結果、老化記録など)にリンクされ、完全なライフサイクル トレーサビリティを実現します。{0}}

保管と発送: 認定製品は乾燥し、換気され、温度管理された倉庫に保管してください(0~40 度、相対湿度 65% 以下)。{0}}顧客の要望に応じて輸送を手配し、危険物輸送証明書(該当する場合)や検査報告書などの書類を提供して、スムーズな通関と配送を確保します。

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