一、为什么锂电池 PACK 产线离不开自动化?

当你驱动一辆电动车、启动一台储能电柜，背后都有成百上千只电芯被焊接、分组、包覆、检测，然后组装成一个功能完整的 PACK。若仍依赖人工搬运和手动焊接，良率波动、效率瓶颈、成本压力便接踵而至。于是，集搬运、定位、连接、测试于一体的锂电池 PACK 自动化设备成为主流选择。但它究竟解决了哪些痛点?又如何重塑整条产线的节拍与品质?

二、自动化设备的核心模块与技术要点

电芯分选与配组

高速内阻、容量测试平台按照SOC、内阻、电压三维度分级。

搬运机械臂自动抓取，减少人工配对误差，保证簇间一致性。

排布与定位

视觉引导系统对电芯极耳进行µm级定位纠偏。

双伺服滑台同步运动，实现多行多列一次排齐。

激光/超声波焊接

2 kW 光纤激光器焊铝极耳，焊斑直径<0.2 mm;超声波焊铜镍，降低热影响区。

实时熔深监控与飞溅检测，闭环调功避免假焊、虚焊。

电气测试与BMS烧录

单体/簇级耐压、绝缘、内阻、OCV 测试嵌入节拍，不再二次下线检验。

自动烧录BMS 固件并绑定二维码，为后续追溯留档。

封装注胶与热管理植入

精密计量泵控制导热硅脂 ±1 % 以内，避免气泡。

冷却板自动点焊嵌入，保证导热回路完整。

成品下线与老化

AGV + 立体库将 PACK 送入老化舱;温冲、充放电全流程无人值守。

MES 系统同步记录曲线，异常自动拦截。

三、效率提升背后的“硬”与“软”

节拍协同：整体规划“瓶颈工序”——通常是焊接与检测——确保上一工序的缓存足够，避免堵线。

数据闭环：设备产出实时上传 MES，边界值超限瞬间停机、提示;统计良品率和Takt Time，为工艺改进提供依据。

柔性切换：换型只需替换夹具和焊接参数，30 分钟内完成从 PHEV 电池到储能柜模组的切换。

四、品质管控的“可视化”革命

全方位追溯

每一片极耳的焊接能量、每一次烧录的BMS ID、每一次耐压测试的曲线，都在条码里“说话”。当市场出现售后问题，可一键追溯到班组、批次乃至焊点参数。

AI外观检测

深度学习算法对焊斑、胶路、壳体划伤进行100 %拍照判定，漏检率低于千分之三。

过程防呆

关键产品仅在治具安装到位、扭矩达标后才自动放行;杜绝因人为疏忽导致的漏螺栓、错极性。

五、投资回报与成本测算

人效对比：一条年产30 万只 PACK 的中型产线，人工方案需约110 人，自动化方案仅需35 人，三班倒人力成本年省逾 900 万元。

良率提升：自动化带来焊接一次合格率由 96 % 提升到 99.5 %，每年节省报废与返修近 1 000 万元。

折旧周期：按照 5 年折旧、3 班运行计算，2.6 年即可回收固定资产投资。

六、选型与规划的关键步骤

确定产能与产品谱系

明确目标客户(EV、储能、两轮车)及 18650、21700、刀片电芯等型号，倒推设备节拍。

工艺验证

在小批试制线提前跑通焊接配方、注胶固化、BMS 功能，减少大线试错。

布局与物流

U 型还是直线型?AGV 还是EMS?需结合车间柱网、消防通道评估。

供应商评审

考查核心部件自制率、售后响应、成功案例;采用 FAT+SAT 双重验收。

七、案例：15 GWh 动力电池基地的实践

某华东动力电池厂原计划以半自动工位扩线，但在 2023 年转换思路：

将排布、焊接、检测整合为 22 米一体机，产线缩短 35 %。

引入多层母排激光焊，替代铆接，减少 40 % 导电损耗。

两个月内投产，当年良率提升 2.8 %，交付周期缩短 12 天。

运营团队总结：设备投入虽高，但省下的库存占用、返修停线足以抵消财务成本。

锂电池 PACK 自动化设备不只是“换几台机器”的话题，而是将工艺、物流、数据、人员全链路重塑。它以可视、可控、可追溯的方式把品质波动压缩到极限，将人力从重复性劳动中解放;更重要的是，为“GWh 级”产能扩张奠定了一条可快速复制的路。下一道关口，是让设备更聪明、让能源更绿色，也让每一次充电都更安心。