LiPo 드론 배터리 팩은 어떻게 조립되는가? 단계별 생산 가이드

LiPo 파우치 셀은 유연한 팩 설계를 가능하게 하면서 무게를 비교적 낮게 유지할 수 있기 때문에 드론 및 UAV 배터리 팩에 널리 사용됩니다. 적용 분야에 따라 드론 배터리는 높은 방전 전류, 빈번한 충전-방전 사이클 및 다양한 직렬-병렬 구성을 처리해야 할 수도 있습니다.

팩 제작은 여러 셀을 서로 연결하는 것 이상을 포함합니다. 먼저 셀을 테스트하고 매칭한 다음, 팩 설계에 따라 준비하고 용접해야 합니다. BMS, 배선 및 기타 부품을 설치한 후 완성된 팩은 최종 검사 전에 전기 테스트와 충전-방전 노화를 거칩니다.

드론 배터리 생산 라인을 구축하거나 업그레이드하는 기업의 경우, 첫 번째 단계는 이러한 공정들이 어떻게 연결되는지와 각 단계에서 어떤 장비가 필요한지 이해하는 것입니다.

장비 선택은 실제 파우치 셀 크기, 팩 전압 및 용량, 직렬-병렬 구성, 최대 전류, 탭 재질, BMS 및 필요한 생산량을 기준으로 해야 합니다.

드론 배터리 팩 조립에 필요한 장비는 무엇인가?

반자동 파우치 배터리 팩 생산 라인은 여러 개의 독립적인 생산 스테이션으로 나눌 수 있습니다.

1. 파우치 셀 용량 등급 분류

팩 조립을 시작하기 전에 파우치 셀을 충전하고 방전하여 실제 용량을 측정할 수 있습니다.

동일한 생산 배치에서 나온 셀도 항상 완전히 동일하지는 않습니다. 용량 등급 분류는 동일한 배터리 팩에 사용할 셀을 선택할 때 활용할 수 있는 테스트 데이터를 제공합니다.

ACEY 배터리 셀 용량 등급 분류기다음과 같이 구성할 수 있습니다:

• 64 / 128 / 160 / 256개 채널
• 충전 전압: DC 0–4.5 V
• 방전 전압: DC 4.5–2 V
• 전류 옵션: 20 A / 30 A / 40 A / 60 A
• 다양한 파우치 셀 크기에 맞춘 맞춤형 고정구 간격

전류 범위와 채널 구성은 셀 사양 및 생산 요구 사항에 따라 선택됩니다.

2. 전압 및 내부 저항 분류

용량 등급 분류 후 셀의 전압과 내부 저항을 다시 검사할 수 있습니다.

이 단계에서 유사한 전기적 특성을 가진 셀은 팩 조립 전에 함께 그룹화됩니다. 설정된 한계를 벗어나는 셀은 NG 채널로 분리할 수 있습니다.

ACEY파우치 셀 분류 장비는 자동 테스트, 등급 분류 및 수집 기능으로 구성할 수 있습니다.

주요 사양은 다음과 같습니다:

• 분류 속도: 약 8–10 PPM
• 장비 가동률: ≥95%
• 최대 7개 분류 채널
• 일반 구성: 6개 OK 채널 + 1개 NG 채널
• 셀 길이: 50–170 mm
• 셀 폭: 20–100 mm
• 셀 두께: 4–20 mm
• 산업용 PC 제어
• 옵션 내부 저항 테스터
• 옵션 바코드 스캐너

동일한 생산 구역에서 두 가지 이상의 파우치 셀 크기를 처리해야 하는 경우 고정구를 변경하거나 맞춤 제작할 수도 있습니다.

3. 파우치 셀 탭 절단

셀의 등급 분류와 매칭이 완료되면 용접 전에 양극 및 음극 탭을 절단해야 할 수 있습니다.

탭 길이와 위치는 배터리 팩 구조에 따라 결정됩니다. 일관된 탭 치수는 셀 위치 지정과 용접 제어를 더욱 쉽게 합니다.

ACEY-PTC560 파우치 셀 탭 절단기는 다음을 포함합니다:

• 양극 탭 폭: 5–60 mm
• 음극 탭 폭: 5–60 mm
• 탭 중심 거리: 12–150 mm
• 배터리 유형: 파우치 셀

탭 절단 후 셀은 필요한 직렬-병렬 구성에 따라 배열되고 다음 조립 단계를 위해 고정구에 배치됩니다.

4. 파우치 셀 연결

용접 공정은 셀 탭, 연결 재료 및 배터리 팩 구조에 따라 선택됩니다.

파우치 배터리 팩의 경우 ACEY는 초음파 금속 용접 및 레이저 용접 솔루션을 모두 제공할 수 있습니다.

*초음파 용접

초음파 금속 용접기고주파 기계 진동과 압력을 함께 사용하여 금속 층을 접합합니다.

이 드론 배터리 팩 솔루션에 나열된 구성의 경우, 장비는 약 0.2mm 알루미늄 또는 니켈 도금 구리 소재의 2층 용접에 사용할 수 있습니다.

시스템은 다음을 지원합니다:

• 초음파 주파수: 20 kHz ±200 Hz
• 최대 입력 전력: 6000 VA
• 용접 압력: 0.1–0.6 MPa
• 용접 시간: 약 0.1–0.8초
• 용접 영역: 약 20 × 4 mm
• 시간, 에너지 및 분할 용접 모드

용접 혼, 고정구 및 공정 매개변수는 고객의 실제 소재에 맞게 조정됩니다.

탭과 연결 구조가 레이저 공정에 적합한 경우 레이저 용접은 또 다른 선택 사항입니다.

ACEY-LWM 시리즈 레이저 용접기는 이 응용 분야에 대해 다음 사양으로 제공됩니다:

• 1500 W
• 2000 W
• 3000 W

• 1070 nm 레이저 파장
• 연속 또는 변조 작업 모드
• 0–100% 출력 조정
• 15 m 광섬유
• 수냉식 냉각
• 맞춤형 용접 스트로크

두 용접 공정 모두 소재 조합을 먼저 확인해야 합니다. 탭 소재, 두께, 용접 층 수, 겹침 설계 및 용접 영역은 모두 최종 장비 구성을 결정하는 데 영향을 줍니다.

구조가 아직 확정되지 않은 경우 고객의 실제 탭과 연결 소재를 테스트하는 것이 용접 공정을 확인하는 가장 실용적인 방법입니다.

초음파 용접 또는 레이저 용접: 어떤 것을 사용해야 할까요?

용접 방법은 장비 출력만으로 결정하는 것이 아니라 실제 배터리 구조를 기준으로 선택해야 합니다.

직접 파우치 셀 탭 연결의 경우, 초음파 용접이 일반적으로 먼저 평가됩니다.

탭과 커넥터 구조 및 재료 조합이 레이저 가공에 더 적합한 경우 레이저 용접을 고려할 수 있습니다.

5. BMS 설치 및 테스트

셀 연결이 완료되면 BMS를 설치할 수 있습니다.

BMS는 배터리 팩에 보호 및 모니터링 기능을 제공합니다. 스마트 BMS 설계에는 드론 또는 외부 시스템과의 통신 기능도 포함될 수 있습니다.

ACEY BMS 테스트 장비는 하드웨어 BMS 및 스마트 BMS 애플리케이션에 맞게 구성할 수 있습니다.

사용 가능한 범위는 다음과 같습니다:

• 전압 시뮬레이션: 20S / 24S / 32S 또는 맞춤형
• 과방전 보호 전류: 120–600 A
• 최대 충전 전류: 50–300 A
• 전압 설정 범위: 500–5000 mV
• 저항 범위: 0–999 mΩ
• 통신: UART / CAN / RS485

스마트 BMS의 경우 테스터 구성 시 통신 프로토콜을 확인해야 합니다.

BMS 테스트와 완성 배터리 팩 테스트는 서로 다른 두 단계입니다.

BMS 테스터는 보호 보드와 해당 기능에 중점을 둡니다. 배터리 종합 테스터는 이후 조립된 배터리 팩을 검사하는 데 사용됩니다.

6. 배터리 팩 조립 및 전기 테스트

용접 및 BMS 설치 후 남은 배선, 커넥터, 절연 재료 및 기타 팩 구성 요소를 조립할 수 있습니다.

완성된 팩은 이후 배터리 종합 테스터에 연결됩니다.

ACEY-BIT 시리즈의 경우 사용 가능한 구성은 다음과 같습니다:

• 전압: 60 V / 100 V / 120 V / 150 V
• 내부 저항: 0–2000 mΩ
• 충전 전류: 30 A / 50 A / 100 A
• 방전 전류: 120 A / 200 A / 300 A / 400 A / 500 A
• 단락 테스트 시간: 0–2000 μs
• 과전류 지연: 0–30 s
• NTC: 0–100 kΩ
• R1: 0–100 kΩ

테스터 전압 및 전류 범위는 완성된 팩 사양과 일치해야 합니다.

이는 특히 고방전 UAV 배터리와 관련이 있습니다. 배터리의 팩 전압이 특별히 높지 않더라도 방전 전류는 여전히 많은 일반 배터리 응용 분야보다 훨씬 높을 수 있습니다.

7. 충전-방전 노화

전기 테스트 후 완성된 배터리 팩은 노화 시험 스테이션으로 이동할 수 있습니다.

노화 장비는 프로그래밍된 충전-방전 사이클을 통해 팩을 작동시킵니다. 테스트 조건은 배터리 제조업체 자체의 생산 및 품질 관리 요구 사항에 따라 설정할 수 있습니다.

ACEY 배터리 팩 노화 기계은 다음 사양으로 제공됩니다:

• 60 V에서 1650 V까지의 전압 범위
• 50 A에서 1000 A까지의 충전/방전 전류
• 1 / 2 / 4 / 8 / 16 / 32 채널
• 각 채널에 대한 독립 제어
• CC, CV 및 CCCV 충전 모드
• CD, CP 및 CR 방전 모드
• 정확도: ±0.05% FS + 0.05% RD
• 최대 9999개의 프로그래밍 가능한 단계
• 최대 9999 사이클
• 최대 10개의 중첩 루프 단계

차단 조건은 시간, 전압, 전류, 용량 및 기타 테스트 매개변수로 프로그래밍할 수 있습니다.

노화 프로그램, 사이클 수 및 합격/불합격 한계는 일반적으로 배터리 제조업체가 설정합니다.

완전한 드론 배터리 팩 생산 공정

전체 생산 공정은 다음과 같이 구성할 수 있습니다:

1. 셀 용량 등급 분류
2. 전압 및 내부 저항 선별
3. 셀 매칭
4. 파우치 셀 탭 절단
5. 셀 배열 및 고정 장치 위치 설정
6. 초음파 또는 레이저 용접
7. BMS 설치 및 테스트
8. 배선, 절연 및 배터리 팩 조립
9. 배터리 팩 전기 테스트
10. 충전-방전 노화
11. 최종 검사

• 열수축
• 라벨 부착
• 코딩 또는 마킹
• 와이어 가공
• 커넥터 설치
• 절연 조립
• 외부 하우징 조립

이러한 공정은 모든 생산 라인에 고정되는 대신 최종 팩 구조에 따라 추가할 수 있습니다.

이 공정으로 어떤 드론 배터리를 생산할 수 있습니까?

동일한 공정은 다음을 포함한 다양한 UAV 응용 분야의 파우치 배터리 팩에 맞게 조정할 수 있습니다:

• FPV 드론
• 레이싱 드론
• 농업용 살포 드론
• 항공 촬영 드론
• 측량 및 매핑 UAV
• 산업 검사 드론
• 배송 드론
• 응급 및 구조 UAV
• 기타 고방전 파우치 배터리 팩

응용 분야 자체만으로는 장비를 선택하기에 충분하지 않습니다.

예를 들어 6S 레이싱 드론 배터리와 대형 농업용 드론 배터리는 모두 드론에 사용되지만, 셀 크기, 용량, 전류 요구 사항 및 팩 구조는 매우 다를 수 있습니다.

장비 선택에서는 배터리 사양이 더 유용한 출발점입니다.

반자동 조립 라인을 사용하는 이유는 무엇입니까?

모듈식 반자동 라인은 동일한 공장에서 여러 배터리 모델을 생산하거나 생산량이 아직 완전 자동화 시스템을 필요로 하지 않을 때 실용적입니다.

각 공정은 전용 장비를 사용하며, 적재, 하역, 지그 이동 및 일부 조립 작업은 수동으로 유지할 수 있습니다.

이 구성은 다음과 같은 경우에 적합합니다:

• 신규 드론 배터리 생산 프로젝트
• 소량 및 중간 규모 제조
• 여러 배터리 모델
• 제품 개발 및 파일럿 생산
• 수동 조립에서 업그레이드하는 제조업체
• 맞춤형 UAV 배터리 생산

또 다른 장점은 장비를 점진적으로 추가할 수 있다는 것입니다. 예를 들어 이미 셀 등급 분류 장비를 보유한 제조업체는 현재 라인에 없는 분류, 용접, 테스트 또는 에이징 구간만 구성할 수 있습니다.

라인을 구성하려면 어떤 정보가 필요합니까?

장비를 올바르게 구성하려면 먼저 배터리 사양을 확인해야 합니다.

가장 유용한 정보는 다음과 같습니다:

• 파우치 셀 치수 — 길이 × 너비 × 두께
• 셀 정격 전압
• 셀 용량
• 배터리 화학 조성
• 직렬-병렬 구성 — 예: 6S1P 또는 6S2P
• 완성 배터리 팩 전압
• 완성 팩 용량
• 최대 충전 전류
• 최대 방전 전류
• 양극 및 음극 탭 재료
• 탭 너비 및 두께
• BMS 유형
• 스마트 BMS를 사용하는 경우 통신 프로토콜
• 필요한 생산 출력량
• 이미 결정된 경우 선호하는 용접 방식
• 배터리 팩 도면, 셀 도면 또는 샘플 사진

이 세부 정보는 고정 장치, 테스터 범위, 용접 공정 및 기타 장비 구성을 확인하는 데 사용됩니다.

용접 공정이 아직 확정되지 않은 경우 실제 셀 및 탭 샘플을 공정 평가에 사용할 수도 있습니다.

LiPo 드론 배터리 팩 조립용 ACEY 장비

ACEY는 셀 등급 분류 및 선별부터 탭 준비, 용접, BMS 테스트, 완성 팩 테스트 및 충방전 노화까지 파우치 셀 UAV 배터리 팩 생산의 주요 단계에 필요한 장비를 공급합니다.

생산 라인은 다음 장비로 구성할 수 있습니다:

• 배터리 셀 용량 등급 분류기
• 파우치 셀 선별기
• 파우치 셀 탭 절단기
• 초음파 금속 용접기
• 레이저 용접기
• BMS 테스트 시스템
• 배터리 종합 테스터
• 배터리 팩 노화 시험기

고정 장치, 테스트 범위, 용접 공구 및 작업대 배치는 모든 프로젝트에 하나의 고정된 설정을 사용하는 대신 실제 배터리에 맞춰 구성할 수 있습니다.

다음을 계획하고 있다면 LiPo 드론 배터리 팩 조립 라인파우치 셀 사양, 팩 전압 및 용량, 직렬-병렬 구성, 최대 충전/방전 전류, 탭 정보, BMS 세부 정보 및 필요한 출력량을 보내주세요. 이러한 정보를 바탕으로 ACEY는 배터리 팩에 적합한 장비 및 공정 구성을 추천할 수 있습니다.

*이 드론 배터리 팩 라인은 어떤 유형의 셀을 처리할 수 있나요?