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 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

バッテリーパック組立工程シリーズ7 - エネルギー貯蔵容器の製造および組立工程フロー

June 06 , 2025
バッテリーパック組立工程シリーズ7 - エネルギー貯蔵容器の製造および組み立てプロセスフロー


新エネルギー車に使われるか、エネルギー貯蔵のシナリオに使われるかに関わらず、バッテリーパックの核となる機能はエネルギーを貯蔵することです。「バッテリーパックを兵士に例えると、 エネルギー貯蔵コンテナは、よく装備された、調整された軍隊とみなすことができます。


エネルギー貯蔵コンテナの構成構造は複雑で、主にコンテナ、バッテリーパック、電気システム、防火システム、通信監視システム、熱管理システム、補助システム(空調、照明など)などの主要部品が含まれます。

Composition structure of energy storage container



今号では、エネルギー貯蔵容器の構造と製造工程について詳しく紹介します。


01 バッテリーキャビンオンライン
バッテリーキャビンがオンラインになった後、一般的には設計図の要求に従って外観、サイズ、保護レベルを検査し、キャビンの強度、耐腐食性、密閉性が製品の品質要件を満たしていることを確認する必要があります。現在、大型貯蔵製品に使用されているコンテナの仕様は、一般的に20フィートと40フィートです。具体的な寸法は以下のとおりです。

Specification of energy storage container

注: 9'6 "=2896mm、8'6"=2591mm、8 '=2438mm


バッテリーラックはバッテリーパックの設置と固定に使用され、通常は鋼材で溶接されています。バッテリーラックはより高い強度要件を満たす必要があります。1P104Sバッテリーパック1個の重量は600kgを超える場合があります。エネルギー密度を高めるために、バッテリーラック1列に10個近くのバッテリーパックを配置する必要があることがよくあります。

02 防火システムの設置

動力バッテリーパックと比較して、エネルギー貯蔵バッテリーパックには安全性能に対する要件が高いため、使用中の安全性を確保するために防火システムも追加されています。

防火システム : 煙センサー、温度センサー、消火装置など。火災などの異常状態を検知すると、消火装置が自動的に起動して消火動作を行い、火災の拡大を防ぎ、エネルギー貯蔵システムの安全な動作を確保します。

防火システムの設置内容は主に、PACK レベルの浸漬管、電磁弁 (パンクチャバルブ)、音と光による警報装置、パーフルオロヘキサノン (またはヘプタフルオロプロパン)、スプリンクラー システムなどです。

03 熱管理システムの設置

第一世代の大容量ストレージ製品は、主に 空冷式エネルギー貯蔵容器 (ウォークイン型、つまり保守担当者がキャビン内に入って点検できる)。空冷式の利点は、構造が簡単で設置が簡単でコストが低いことですが、冷却効率が高くなく、エネルギー貯蔵システムの放熱要件を満たすのが難しいです。
Basic Layout Diagram Of Container Energy Storage
現在の第2世代の大容量ストレージ製品は、基本的に 液体冷却システム これにより、バッテリーパックの放熱効率とバッテリーコアの温度一貫性が向上するだけでなく、製品のエネルギー密度も大幅に向上します。

液体冷却システムは主に、液体冷却機、液体冷却パイプ、バルブ、液体冷却プレート(バッテリーパックボックスに統合)で構成されます。

設置プロセス:一般的には、まず液体冷却機と主液体冷却管を設置し、次に2層目と3層の配管を設置します。配管設置後、気密試験(<150Pa)を実施します。バッテリーキャビン全体を組み立てた後、冷却剤を補充する必要があります。

これには、エアコンと換気装置の設置も含まれます(液体冷却システムの効率を改善し、内部の結露水の可能性を減らすため)。

04 電気システムの設置

バッテリーエネルギー貯蔵製品の電気システムアーキテクチャを下図に示します。これは一般的に主回路と制御回路に分かれています。

主回路 :直流回路、PCS、交流系統連系インターフェースを含む。直流側は通常、バッテリークラスターから高電圧ボックスへ、そして必要な保護装置と開閉装置を備えた接続箱へ、直流ケーブルで直接接続される。バッテリー室と電気室は鋼製の耐火扉で仕切られている。

バッテリー室の容量が増大するにつれ、PCS は一般に別個に配置されるか、プレハブ室の変圧器や配電盤などの他の機器と統合されます。

制御回路 : 主に車室内の機器に電力を供給するためのものです。一般的に、BMS( バッテリー管理システム )、ローカル コントローラ、防火システムなどは、予期しない障害が発生した場合でも正常な動作を確保するために、UPS (無停電電源装置) から電力を供給する必要があります。


Electrical system architecture of energy storage system


インストールプロセス:
  1. バッテリークラスターから高電圧ボックスまでのワイヤーハーネス配線
  2. 高電圧ボックスからジャンクションボックスまでのワイヤーハーネス敷設
  3. ジャンクションボックスの設置
  4. BMS表示画面、緊急停止スイッチ、表示灯等の設置。
  5. 変圧器の設置
  6. 電気系統の配線、接続箱の配線接続

05 バッテリーシステムの設置

バッテリーパックを収納室に挿入する:通常はフォークリフトでバッテリーラックに挿入します。スペースが非常に限られているため、この作業は熟練した作業員のみが行うことができます。将来的には、エネルギー貯蔵容器の組み立て工程の自動化が徐々に進むにつれて、この作業は自動化された設備に置き換えられる可能性があります。

インストールプロセスフロー:
  1. キャビン内にバッテリーパック
  2. 高電圧ボックスの設置
  3. バッテリーパックの接続
  4. 第2/第3レベルの液体冷却パイプの設置と接続
  5. PACK浸漬水消火配管接続
  6. ソレノイドバルブハーネス接続

Container energy storage system


06 電気性能試験

電源投入前検出:
  1. 接地信頼性検出 接地抵抗テスターを使用して、バッテリーパック、高電圧ボックス、およびバッテリークラスターの接地信頼性を確認してください。通常、10Aの電流を流し、接地抵抗値は0.1Ω以下である必要があります。
  2. 絶縁検出 :バッテリークラスターと外部電源またはその他の電気機器との接続を確認してください。絶縁抵抗計を使用して正極と負極を接続し、バッテリークラスターとアース間の絶縁抵抗を測定します。一般的には、20MΩ以上である必要があります。

耐電圧 すべての回路ポートを短絡し、対応する試験電圧をグランド(ボックスシェル)に印加します。システムに絶縁破壊やアーク放電が発生しないことを確認してください。

インパルス電圧 コンテナ内の低電圧スイッチギアおよび回路の最小定格累積耐電圧は、少なくとも国家標準の要求事項を満たしていなければなりません。

充放電テスト :一般的には、2つのキャビンを相互に試験します。試験中の充電と放電の動圧差が一定値未満であること、最高温度が40℃未満であること、温度差が5℃未満であること、プラグイン面の温度上昇が50℃未満であること、放電エネルギーが定格エネルギー値を超えていることが求められます。最後に、SOCを工場出荷時の設定値(通常は50%)に調整する必要があります。

07 ライフテスト
雨テスト : 機器を使用してキャビン全体に対して 3 分以上のフィールドテストを実施し、キャビンに水漏れがないことを確認する必要があります。

識別とラベル検査 : バッテリーキャビン番号、銘板、警告標識、ロゴ標識、接地標識、火災標識、極性標識などをチェックして、それらが明確で、正確で、追跡可能であり、図面仕様に準拠していることを確認します。

製品外観検査 :バッテリーパックに変形やひび割れがないこと、外側に汚れがないこと、キャビンコーティングの色が均一であること、気泡や剥がれがないこと、接地構造が固定されていて信頼できること、液体冷却パイプを排水した後にメインバルブが閉じていることを確認します。


エネルギー貯蔵コンテナの製造品質は、正確で信頼性の高い機器サポートに大きく依存します。バッテリーユニットの生産の一貫性、モジュール組み立ての精度、キャビンシステム全体のテスト完全性など、技術サポートとして特殊な機器が必要です。

新エネルギー機器分野のイノベーターとして、 エーシーニューエナジー は長年にわたり電池製造装置および試験装置の技術に深く関わっており、エネルギー貯蔵産業における装置ソリューションチェーン全体を網羅する事業を展開しています。


上流材料:電極スラリー 実験室用混合装置 電極コーティング機 など

セル製造:ボタン型/円筒型/ポリマー電池フルシリーズ実験ライン(半自動から全自動構成まで、 角柱型バッテリーパック組立ライン 場合)。

システム統合:
バッテリーパック自動組立装置
▶ マルチレベル テストシステム (電気性能/熱管理/火災連動試験プラットフォーム)
環境安全試験室 (熱負荷試験、高所低電圧試験、衝撃振動シミュレーション試験等の装置)

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