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  • 發布時間:2023-03-22 12:27 原文鏈接: 特斯拉Austin工廠4680電池成組工藝解析

    (1)4680電芯的上線

    從下圖1可以看出電芯從電芯產線下線后,是通過塑料框包裝輸送到電池模組線,結合下圖2(編號2)的夾爪一次性抓取的電芯數:8*8,可以知道每個塑料框裝載的電芯數量為64個。

    ▲圖1

    ▲圖2

    從上圖2還可以看出,電芯上線的三軸機械手為2套,并行工作。圖2中的一個個綠色通道類似一個彈倉,每個“彈倉”中放置8個電芯。每8個電芯為一組,從彈倉中出來,通過圖2箭頭所指的皮帶線向前迸發,進行輸送。

    (2)4680電芯成組

    反復看了下圖3畫面前后的視頻,其實上述的電芯到達下圖3的位置之前有一個電芯數量堆積(為了滿足成組block數量要求)和匹配冷卻板的過程(只是特斯拉沒有公布出來)。

    下圖3中的輸送線是2層結構,編號1的位置在下層,進行電芯的輸送(符合成組block數量),編號2的夾爪與編號1的工裝有一個交互的過程。

    編號2的夾爪一次性夾取一個block的數量(一個block的數量是:【35+34】*3=207個,block是特斯拉ZL中的描述詞匯)

    ▲圖3

    下圖4中編號1所示的是一個個定位銷,用于保持相鄰兩個電芯之間的間距,以便所有電芯能一次性順暢地放入模組的塑料Potting中(Potting也是特斯拉ZL中的描述詞匯),編號2是吸取每個圓柱電芯的真空吸盤。

    ▲圖4

    (3)電芯之間的電連接

    從圖5中的焊接飛濺看出,電芯之間的串并聯連接采用的是激光焊接工藝(ZL中也有相關描述),而不是之前一直所用鋁絲鍵合工藝。

    ▲圖5

    下圖6是早些時候柏林工廠電池日所透露的4680電芯的busbar和CMB。

    ▲圖6

    (4)電池成組后入箱

    從電池組入箱的畫面(圖7和圖8)來看,有兩臺機器人同時進行工作。除了每個夾爪的上部分有吸盤之外,在模組每側都有3個夾爪用于二次保護。在模組快要放入Pack箱體之前,兩側的夾爪才全部打開。

    ▲圖7

    ▲圖8

    (5)Pack下線

    Pack由輸送線輸送至線末(下圖編號1),然后由機器人搬運至另外一臺AGV上(下圖編號2),然后由AGV輸送至總裝線。

    ▲圖9

    從短短1分鐘不到的視頻細節中,我們不難理解:為什么4680的電池成組產線會比以往的21700產線面積減少一半以上。

    電池成組產線的節拍瓶頸在于電芯的成組,以及后續的焊接工藝。而4680的方案,將原來一個電池包里4000多顆21700電芯減少到了目前的828(69*3*4)個,這樣在前端的成組和焊接節拍上大大的縮減,從而所需的設備數量和占地面積急劇的減少。

    因視頻中提供的信息有限,對于一些細節,個人還存有一些疑問:

    1)電芯如何和冷卻板進行自動化配組的;

    2)每個模組放到箱體上的那個畫面,并沒有看到模組底部和箱體底部有結構膠,那么強度是如何保證的?

    3)塑料Potting與每個電芯匹配孔的四個角是否有結構膠?如果僅僅是靠電芯與Potting孔的機械緊配合,如何保證強度?

    4)每個模組側面的CMB是如何和電芯進行連接的?

    等等。

    上述細節,只能等特斯拉逐一釋放或者等相關拆解報告。


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