خط تجميع وحدة وحزمة بطارية تخزين الطاقة الأوتوماتيكي

خط تجميع وحدة بطارية تخزين الطاقة الأوتوماتيكي وحزمة PACK

نظرة عامة على المنتج
ACEY-APAL-ESS تخزين الطاقة الأوتوماتيكي تم تصميم خط إنتاج حزمة البطارية لإنتاج وحدات بطاريات الليثيوم المنشورية وحزم بطاريات تخزين الطاقة. يجمع الخط الكامل بين مناولة الخلايا المؤتمتة، واختبار OCV، والفرز، والتكديس، والضغط، والتنظيف بالليزر، واللحام بالليزر، واختبار الوحدات، وتجميع PACK، واختبار EOL، وإدارة إمكانية التتبع.

يتكون خط الإنتاج من قسمين رئيسيين: خط تجميع وحدة البطارية وخط تجميع حزمة البطاريةيمكن تهيئته لتصاميم بطاريات تخزين الطاقة المبردة بالسائل والمبردة بالهواء، كما يمكن تكييفه مع أحجام خلايا مختلفة، وهياكل وحدات مختلفة، وقدرات إنتاج مختلفة، ومتطلبات أتمتة مختلفة.

يعتمد التكوين المرجعي على وحدة 1P13S مبردة بالسائل تستخدم خلايا منشورية، بينما يمكن تعديل الأدوات ووالتركيبات لتناسب تنسيقات الوحدات الأخرى.

التطبيقات

خط إنتاج بطاريات تخزين الطاقة هذا مناسب لـ:

• أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية
• أنظمة تخزين طاقة البطاريات في حاويات
• حزم بطاريات تخزين الطاقة السكنية
• حزم بطاريات تخزين الطاقة المبردة بالسائل
• حزم بطاريات تخزين الطاقة المبردة بالهواء
• وحدات بطاريات LiFePO₄ المنشورية
• إنتاج PACK لبطاريات الليثيوم عالية السعة
• مشاريع تجميع وحدات ESS وPACK المخصصة

الميزة الرئيسيةs

• متوافق مع حزم بطاريات تخزين الطاقة المبردة بالسائل والمبردة بالهواء.
• يدعم الخلايا المنشورية ذات الغلاف المصنوع من الألومنيوم بسعة تتراوح تقريبًا من 100Ah إلى 314Ah.
• قابل للتهيئة لهياكل وحدات 1P8S و1P12S و1P13S وهياكل الوحدات المحددة ذات الصفوف المزدوجة.
• تحميل الخلايا وفرزها وتكديسها وفحص القطبية والتنظيف بالليزر واللحام بالليزر بشكل آلي.
• قوة ضغط الوحدة قابلة للضبط من 10 إلى 1,500 kgf.
• مسح الباركود المدمج وإمكانية تتبع بيانات MES.
• التسجيل التلقائي لبيانات OCV والمقاومة الداخلية واللحام والضغط واختبار EOL.
• تصميم الخط المعياري يدعم تبديل المنتجات وتوسعة السعة المستقبلية.
• متوافق مع الأدوات المخصصة لأبعاد مختلفة للخلايا والوحدات وPACK.
• يمكن ضبط محطات تجميع PACK اليدوية وفقًا لعملية إنتاج العميل.

المخطط الانسيابي لعملية الخط الكامل

*وحدة البطارية Assembly Process

*تجميع حزمة البطاريةblyعملية

تخطيط الخط الكاملتخطيط الخط

*2D مخطط

*خط كامل حجم المخطط

الحجم الإجمالي للخط: 56×8.5×3.5 م (الطول*العرض*الارتفاع م) (الحجم النهائي يخضع للتصميم الفعلي).
ينقسم الخط بالكامل إلى: قسم معالجة الخلايا، قسم تكديس الوحدات، قسم المعالجة المسبقة/اللحام/المعالجة اللاحقة للوحدات، قسم المعالجة عبر الإنترنت لصندوق PACK، قسم تجميع الوحدة داخل الصندوق، وقسم اختبار المنتج النهائي لـ PACK والخروج من الخط.

*3D مخططصفحة

تجميع وحدة البطاريةخط

1. تحميل الخلية الروبوتيالتحميل
يتم توريد الخلايا المنشورية في صوانٍ أو صناديق رغوية ويتم نقلها يدويًا إلى منطقة التحميل. يتعرف روبوت مزود بنظام رؤية على موضع الخلية، ويمسك الخلايا، ويضعها على ناقل إدخال OCV.
بعد إزالة جميع الخلايا، ينقل الروبوت الصندوق الفارغ إلى محطة وضع الصناديق الفارغة المخصصة. يتم تركيب سياج أمان حول منطقة التحميل الروبوتية.

الوظائف الرئيسية

• التعرف التلقائي على موضع الخلية
• التحميل الروبوتي الموجّه بواسطة CCD
• قدرة إمساك خلايا متعددة
• التعامل التلقائي مع الصناديق الفارغة
• تحميل الخلايا على ناقل OCV
• سياج الأمان وحماية التعشيق

2. فرز OCV للبطارية
يتم مسح كل خلية تلقائيًا قبل الاختبار. يقيس النظام جهد الدائرة المفتوحة والمقاومة الداخلية ويمكنه حساب قيمة K وفقًا لمتطلبات العملية المكوّنة.يتم مسح كل خلية واختبارها تلقائيًا لجهد الدائرة المفتوحة والمقاومة الداخلية. يحسب النظام قيمة K، ويفرز الخلايا المؤهلة إلى أربع قنوات وفقًا لوصفة الوحدة، وينقل الخلايا غير المطابقة إلى ناقل NG أو محطة إعادة العمل.

بعد الفرز، يتم قلب الخلايا تلقائيًا عند الحاجة ونقلها إلى ناقل المعالجة. يقوم رأس تنظيف بلازما يعمل بمحرك مؤازر بتنظيف طبقة عزل الخلية قبل تطبيق الوسادات اللاصقة أو العازلة يدويًا. ثم يتم وضع الخلايا المكتملة في وضع رأسي بواسطة آلية تلقائية ونقلها إلى محطة تكديس الوحدات.
يتم تقسيم الخلايا إلى أربع قنوات فرز وفقًا لنتائج الاختبار ووصفة الوحدة. يتم نقل الخلايا غير المطابقة تلقائيًا إلى ناقل NG أو عربة إعادة العمل.

الوظائف الرئيسية

• التعرف على رمز QR والرمز الشريطيالوظائف الرئيسية
• التعرف على رمز QR والرمز الشريطي
• اختبار OCV والمقاومة الداخلية
• حساب قيمة K
• الفرز التلقائي بأربع قنوات
• رفض NG تلقائيًا
• تجميع الخلايا بناءً على الوصفة
• قلب الخلايا بشكل انتقائي
• تنظيف سطح البلازما
• تطبيق يدوي للمواد اللاصقة أو الوسادات العازلة
• إقامة الخلايا تلقائيًا
• تحميل بيانات MES وإمكانية التتبع
• تخزين ما يصل إلى 13 خلية لكل قناة فرز

4. تلقائيتكديس الوحدات
يقوم نظام التكديس التلقائي بترتيب الخلايا المُجهزة وفقًا لتكوين التوصيل التسلسلي والمتوازي المحدد.

يمكن للمشغل ضبط وصفة الوحدة المطلوبة عبر شاشة اللمس الخاصة بـ PLC. تقوم مقابض التكديس بنقل الخلايا المقامة إلى أداة التثبيت الخاصة بالتكديس وإكمال ترتيب الوحدة تلقائيًا.

الوظائف الرئيسية

• تكديس يتم التحكم فيه بواسطة الوصفة
• تحديد موضع الخلايا تلقائيًا
• تتوفر محطات تكديس مزدوجة
• تسلسل تكديس قابل للضبط
• متوافق مع وحدات مرجعية تصل إلى 1P13S 314Ah
• أدوات تكديس مخصصة لتنسيقات الوحدات المختلفة

5. ضغط الوحدةوتركيب الحزام الفولاذي
بعد التكديس، تُنقل الوحدة إلى محطة الضغط. تقوم الأسطوانة الكهربائية المؤازرة بتطبيق ضغط متحكم به عبر الألواح الطرفية للوحدة.

يمكن ضبط قوة الضغط ومسافة الحركة وفقًا لأبعاد الوحدة. بعد الضغط، يمكن تثبيت الوحدة باستخدام أحزمة فولاذية أو أربطة من البلاستيك والفولاذ.

يمكن مسح جميع رموز الخلايا وربطها بالرمز الشريطي المُنشأ حديثًا للوحدة من أجل تتبع الإنتاج.

الوظائف الرئيسية

• قوة ضغط قابلة للضبط
• مسافة ضغط قابلة للضبط
• نطاق القوة المرجعي: 10–1,500 kgf
• تصميم حماية مزدوج
• فتحة التثبيت المسبق للحزام الفولاذي
• متوافق مع الضغط من الجانب الأيسر والأيمن
• إنشاء رمز شريطي للوحدة
• تحميل بيانات الضغط إلى MES
• ضبط المعلمات عبر شاشة اللمس

6. فحص القطبية وتحديد موضع الطرف
يقوم نظام الرؤية CCD بمسح الرمز الشريطي للوحدة وفحص موضع وقطبية طرف كل خلية.

يتم تخزين إحداثيات الفحص ونقلها إلى محطات التنظيف بالليزر واللحام بالليزر اللاحقة. تُنقل الوحدات التي تفشل في الفحص تلقائيًا إلى محطة عمل NG مع إنذار صوتي ومرئي.

الوظائف الرئيسية

• المسح التلقائي للرمز الشريطي للوحدة
• تحديد موضع طرف الخلية
• فحص القطبية الموجبة والسالبة
• إنشاء الإحداثيات بالاعتماد على الرؤية
• رفض وحدة NG
• رفع بيانات فحص MES

7. التنظيف بالليزرالتنظيف
تقوم محطة التنظيف بالليزر بإزالة طبقات الأكسيد والغبار وتلوثات السطح من أطراف الخلايا قبل اللحام.

يقرأ النظام رمز الوحدة ويسترجع إحداثيات الأطراف المقابلة. تقوم كاميرا CCD ومستشعر المسافة بالليزر ومنصة الحركة ثلاثية المحاور بتوجيه رأس التنظيف بالليزر إلى كل طرف. بعد اكتمال التنظيف، تعود الآلية إلى وضعها الأولي، وتنتقل الحاملة إلى العملية التالية؛

8. قضبان التوصيل وCCSالوضع
يتم نقل الوحدة إلى محطة الوضع اليدوي لقضبان التوصيل. يقوم المشغل بتركيب أداة التثبيت الموضعية ووضع قضبان التوصيل وكتل الأطراف الموجبة والسالبة أو تجميع CCS وفقًا لوصفة الوحدة المحددة.بعد الوضع، يتم تحرير الوحدة إلى محطة اللحام بالليزر.

9. اللحام بالليزراللحام
تقوم محطة اللحام بالليزر الأوتوماتيكية بتوصيل قضبان التوصيل بأطراف الخلايا.يقوم النظام بمسح رمز الوحدة، واسترجاع إحداثيات الموضع، وتحديد النقاط المرجعية، وضبط المسافة البؤرية، وتثبيت قضبان التوصيل، وإكمال عملية اللحام تلقائيًا.

الوظائف الرئيسية

• المسح التلقائي للرموز الشريطية
• تحديد الموضع بمساعدة كاميرا CCD
• اللحام بالليزر باستخدام الجلفو
• الضبط التلقائي للمسافة البؤرية
• تثبيت قضبان التوصيل بمخزن زنبركي
• تسجيل معلمات اللحام
• رفع بيانات MES
• إيقاف الطوارئ وحماية السلامة

11. اختبار EOL للوحدةاختبار نهاية العمر التشغيلي
تستخدم محطة EOL للوحدة مجسات قابلة للضبط بشكل مستقل للتلامس مع أطراف الوحدة ومواضع اللوحة النهائية.

عناصرالاختبار المتاحة:

• الجهد الكلي للوحدة
• المقاومة الداخلية للتيار المتردد
• مقاومة العزل
• جهد تحمل العزل الكهربائي
• اختبار التسرب
• التحقق من الأطراف الموجبة والسالبة

12. نقل الوحدة
يتم نقل الوحدات المؤهلة من خط الوحدات إلى قسم تجميع PACK باستخدام نظام رفع جسرية.

يوفر نظام الرفع المرجعي قدرة تحميل قصوى تبلغ 500 كجم ويتضمن حماية من فقدان الطاقة والتشغيل العرضي وانفصال الخطاف.

حاملة أدوات الوحدة
تتكون حاملة الأدوات من لوحة قاعدة من الألومنيوم بسماكة 15 مم وطبقة سطح عازلة من الباكليت بسماكة 5 مم، بأبعاد إجمالية تبلغ 1,200 × 600 × 20 مم.

ناقل الوحداتنظام
ينقل ناقل سلسلة مزدوج السرعة المستمر الوحدات بين محطات العمل. تُمكّن الرافعات المثبتة عند الطرفين من إعادة منصات الأدوات تلقائيًا وتدويرها ضمن حلقة مغلقة.

بطاريةخط تجميع حزمة البطارية

يستخدم قسم PACK نواقل أسطوانية معيارية مدفوعة بالسلاسل ويمكن تقسيمه إلى ثلاث مناطق:

1. تحضير هيكل PACK
2. تحميل الوحدات وتجميع PACK
3. الاختبار النهائي لـ PACK والتفريغ

1. تحضير هيكل PACKتحضير الهيكل
يتم تحميل لوحة التبريد السائلة أو هيكل PACK يدويًا على خط الإنتاج واختبار إحكامه ضد تسرب الهواء. بعد الاختبار، يقوم النظام بإنشاء رمز شريطي لـ PACK ويرفع النتيجة إلى نظام تتبع MES.

بعد ذلك يتم وضع الهيكل في محطة تطبيق المادة اللاصقة، حيث يقوم المشغل بتطبيق المادة اللاصقة وفقًا لوصفة الإنتاج. بعد تطبيق المادة اللاصقة، تُرفع وحدات البطارية من خط الوحدات وتوضع داخل هيكل PACK باستخدام نظام رفع جسري.

العمليات الرئيسية:
اختبار لوحة التبريد السائلة → إنشاء رمز PACK الشريطي → تطبيق المادة اللاصقة يدويًا → تحميل الوحدات داخل هيكل PACK

2. تحميل الوحدات وتجميع PACK
بعد تحميل الوحدات داخل الهيكل، يكمل المشغلون تثبيت الوحدات، وتركيب ضفيرة الأسلاك، وتركيب BMS، وتركيب الغطاء العلوي.

في محطة تركيب BMS، يتم مسح الرموز الشريطية للوحدة وBMS وربطها. ثم يدمج النظام معلومات الوحدة وBMS في رمز PACK الشريطي ويرفع البيانات إلى نظام MES لتتبع الإنتاج.

العمليات الرئيسية:
تثبيت الوحدات → تركيب ضفيرة الأسلاك → تركيب BMS وربط الرموز الشريطية → ترتيب الأسلاك → تركيب الغطاء العلوي

3. الاختبار النهائيوالتفريغ
يتم نقل PACK المُجمّع إلى قسم الاختبار النهائي. يمكن لمحطة PACK EOL اختبار مقاومة العزل، وجهد تحمل العزل الكهربائي، واتصال BMS، والجهد بدون حمل، والمقاومة الداخلية للتيار المتردد، ومراقبة درجة الحرارة.

بعد اختبار EOL، تخضع PACK الكاملة لاختبار إحكام الهواء. ترتبط جميع نتائج الاختبار بالرمز الشريطي لـ PACK ويتم رفعها إلى نظام MES. ثم تتم إزالة المنتجات المؤهلة من الخط باستخدام نظام رفع جسري.

العمليات الرئيسية:
اختبار PACK EOL → اختبار إحكام الهواء → رفع بيانات الاختبار → تفريغ PACK

ناقل PACKالنظام
يستخدم خط تجميع PACK ناقلًا أسطوانيًا مدفوعًا بالسلسلة مع هيكل إعادة أدوات علوي وسفلي. يتم تصنيع الخط على شكل أقسام معيارية، يبلغ طول كل قسم حوالي 2.5 متر ومجهز بالإضاءة، والمصدات، ومفاتيح التشغيل.

المعلمات التقنية الرئيسيةالمعلمات

يتم حساب القدرة الإنتاجية استنادًا إلى الوحدة المرجعية المبردة بالسائل 1P13S، ولا تشمل وقت التحميل والتفريغ اليدوي. يتم تحديد المعلمات النهائية وفقًا لرسومات المنتج المعتمدة وتكوين الخط.

نظام MES وتتبع الإنتاج
يمكن توصيل جميع الآلات الرئيسية بنظام MES لجمع بيانات الإنتاج المركزية وإمكانية التتبع.

تتطلب عملية تكامل النظام بروتوكولات اتصال MES وبيئة خادم متوافقة. وفقًا لنطاق المشروع، يمكن للنظام تسجيل:

• معلومات الباركود الخاصة بالخلية
• نتائج جهد الدائرة المفتوحة (OCV) والمقاومة الداخلية
• درجة فرز الخلايا
• وصفة الوحدة
• قوة ضغط الوحدة ومسافة الحركة
• نتائج فحص القطبية
• معلمات تنظيف الليزر
• معلمات لحام الليزر
• نتائج نهاية الخط (EOL) للوحدة
• معلومات ربط نظام إدارة البطارية (BMS)
• نتائج نهاية الخط (EOL) لحزمة البطارية (PACK)
• نتائج إحكام الهواء
• سجلات المنتجات غير المطابقة (NG) وإعادة العمل

متطلبات تركيب المصنعالمتطلبات

الأسئلة الشائعة

*ما خلايا البطارية التي يمكن لخط الإنتاج التعامل معها؟
تم تصميم الخط المرجعي لخلايا الليثيوم ذات الغلاف الألومنيومي المنشورية بسعة تقريبية من 100Ah إلى 314Ah. يمكن دعم أبعاد خلايا أخرى من خلال التركيبات وآليات المناولة المخصصة.

*هل الخط آلي بالكامل؟
يتضمن قسم الوحدة التحميل الآلي والفرز والتكديس والفحص والتنظيف واللحام والاختبار. يتم إكمال العديد من عمليات التجميع، ولا سيما في قسم حزمة البطارية (PACK)، يدويًا أو بشكل شبه آلي. يمكن زيادة مستوى الأتمتة وفقًا لمتطلبات المشروع.

*هل يمكن للخط إنتاج حزم بطاريات مبردة بالسائل ومبردة بالهواء؟
نعم. يمكن تهيئة الخط لتصميمات بطاريات تخزين الطاقة المبردة بالسائل والمبردة بالهواء.

*هل يدعم الخطتكامل نظام MES؟
نعم. يمكن تحميل بيانات إنتاج الخلية والوحدة ونظام إدارة البطارية BMS واللحام والاختبار وحزمة PACK إلى نظام MES الخاص بالعميل. يجب على العميل توفير بروتوكول الاتصال وواجهة الخادم.

*هل يمكن تخصيص حجم الوحدة؟
نعم. يمكن تخصيص تجهيزات التكديس والضغط والنقل والرفع والفحص واللحام وفقًا لأبعاد الوحدة وتكوين التوصيل على التوالي والتوازي.

*ما الاختبارات التي يتمتضمينها؟
يمكن أن يتضمن الخط اختبار OCV والمقاومة الداخلية، وفحص القطبية، واختبار جهد الوحدة، واختبار مقاومة العزل، واختبار تحمل العازل الكهربائي، واختبار اتصال BMS، واختبار EOL لحزمة PACK، واختبار إحكام الهواء.

*كم من الوقت يستغرقتغيير المنتج؟
الوقت المرجعي لتغيير المنتج هو خلال أربع ساعات. يعتمد الوقت الفعلي على الاختلافات بين طرازات المنتجات وعدد التجهيزات أو المعلمات التي يجب تغييرها.