新能源電池模組灌膠機(jī)系統(tǒng)的組成和工作原理

       這幾年來(lái)，隨著我國(guó)政策對(duì)新能源行業(yè)的導(dǎo)向與扶持，新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，電池模組灌膠機(jī)做為新能源汽車的關(guān)鍵制造設(shè)備，動(dòng)力鋰電池的續(xù)航能力現(xiàn)已取得了非常大的提高，動(dòng)力鋰電池的能量密度明顯提高。伴隨而來(lái)的安全隱患愈發(fā)凸出，電動(dòng)汽車起火事件時(shí)有發(fā)生，其安全性與可靠性成為了影響行業(yè)發(fā)展的一種至關(guān)重要原因。在此環(huán)境下，各電池生產(chǎn)廠商都在依據(jù)自己的產(chǎn)品的特色，持續(xù)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，因此提高其安全性與可靠性。動(dòng)力電池模組灌膠加工工藝做為軟包電池成組的一項(xiàng)新技術(shù)，可以大幅度提高動(dòng)力電池及整車工作的穩(wěn)定性和可靠性[1]。模組灌膠做為一種提高動(dòng)力電池安全性的關(guān)鍵工藝流程，深層次探索研究該工藝流程的關(guān)鍵加工工藝和機(jī)器，針對(duì)提高鋰電池模組的安全性和可靠性，減少員工工作強(qiáng)度、提高生產(chǎn)安全性，有著至關(guān)重要的實(shí)際意義。

       一、新能源電池模組灌膠機(jī)系統(tǒng)的組成

       模組灌膠機(jī)系統(tǒng)主要是由自動(dòng)控制系統(tǒng)、灌膠系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等構(gòu)成[2]。自動(dòng)控制系統(tǒng)承擔(dān)全都灌膠設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)工作，調(diào)配每項(xiàng)步驟的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；加熱系統(tǒng)主要是承擔(dān)膠水在膠罐中的控溫加熱；攪拌系統(tǒng)的功能是為了能讓膠水在加熱環(huán)節(jié)中受熱均勻并快速的清除氣泡，搭配抽真空設(shè)備，使膠桶處在一種真空模式，確保膠的品質(zhì)不會(huì)受到污染；報(bào)警系統(tǒng)的功能是對(duì)灌膠設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)給予監(jiān)控，當(dāng)機(jī)器發(fā)生問(wèn)題時(shí)，快速的停止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)并在顯示器上報(bào)錯(cuò)。

      二、模組灌膠機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理

      自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理是選用PLC做為邏輯跟模式操控的核心，搭配DSP的高運(yùn)算精度、快速數(shù)據(jù)分析能力的特色構(gòu)成全都系統(tǒng)的操控平臺(tái)，PLC以其高可靠性、體積小、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，大規(guī)模的應(yīng)用在自動(dòng)化領(lǐng)域。本制定PLC主要是完成對(duì)灌膠機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制及其安全監(jiān)控功能，根據(jù)與DSP系統(tǒng)的通信，驅(qū)動(dòng)螺桿泵及攪拌器的工作。

      DSP因其有著實(shí)時(shí)快速的數(shù)字信號(hào)處理能力，做為下一層控制器，主要是完成的是運(yùn)用其實(shí)時(shí)性、單指令運(yùn)算的能力完成信息的采集并完成算法的運(yùn)算，將采集到的加熱溫度、膠水的溫度等數(shù)據(jù)迅猛的處理，實(shí)時(shí)的傳給PLC，并根據(jù)運(yùn)算出膠量的多少，操控活塞泵來(lái)完成出膠。

動(dòng)力電池模組灌膠環(huán)節(jié)中，由于膠水的固化溫度曲線、出膠量、灌膠效率等原因的影響，非常容易導(dǎo)致動(dòng)力電池模組灌膠主要參數(shù)的不一致，具有安全隱患。另外，灌膠效率也影響了動(dòng)力電池模組的工作效率。因而選用的是高精密螺桿泵和雙向活塞泵緊密結(jié)合的方法，先運(yùn)用DPS操控活塞泵，根據(jù)操控活塞行程來(lái)對(duì)膠水完成擠壓供膠，改變了膠水在缸里的容積，因此完成第一步膠水供料。

       模組灌膠設(shè)備將膠水涂到工裝板上，接著人根據(jù)吊裝機(jī)構(gòu)將模組放進(jìn)工裝板中，因此實(shí)現(xiàn)模組底面灌膠的目地。工裝板的制定最先要考慮到選材問(wèn)題，模組灌膠后，為確保灌膠面的平整度，要求工裝底邊充足平整平滑；另外，模組底邊周圍被固化的膠充分包裹，自動(dòng)出模時(shí)只有從底邊頂兩邊的鋁端板，可運(yùn)用的操作面有限，對(duì)灌膠工裝的制定和選材及其出模機(jī)構(gòu)提出了非常高的要求。為確保灌膠面平滑有利于出模，在選材上擬考慮到不粘膠材質(zhì)（聚四氟乙烯），但是隨著聚四氟乙烯價(jià)格昂貴且質(zhì)地較軟，因此在制定上要區(qū)分于人工灌膠工裝全都選用聚四氟乙烯材質(zhì)，而是選用主體受力部分為碳鋼材質(zhì)，與膠水接觸的部分選用聚四氟乙烯材質(zhì)，這樣既保證了工裝充足的強(qiáng)度和剛度又確保了對(duì)工裝不粘膠的要求。