在新能源汽车蓬勃发展的当下,其核心工艺的可靠性和安全性愈发成为行业关注的焦点。电池包装配和电驱装配作为新能源汽车的关键环节,对整车的性能和安全起着决定性作用。过程失效模式及后果分析(PFMEA)作为一种前瞻性的风险评估工具,在防控电池包装配和电驱装配风险方面具有重要意义。
一、电池包装配特殊工序风险分析
模组压接:过压导致电芯损伤
在电池包的模组压接工序中,“过压导致电芯损伤” 是一个典型的失效模式。电芯作为电池包的核心部件,其性能直接影响电池包的整体性能。如果在压接过程中压力过大,可能会导致电芯内部结构受损,进而影响电芯的充放电性能,甚至引发安全隐患。例如,过度的压力可能会使电芯的隔膜破裂,导致正负极短路,引发热失控等严重问题。
极耳焊接:虚焊与绝缘层破损
极耳焊接是电池包组装中的关键步骤,虚焊和绝缘层破损是常见的失效模式。虚焊会导致电池模组之间的连接电阻增大,在充放电过程中产生过多的热量,加速电池的老化和损坏。而绝缘层破损则可能引发短路,严重威胁电池包的安全。例如,焊接过程中的高温可能会使绝缘层局部融化,降低其绝缘性能,从而增加短路的风险。
高压线束装配:连接松动与绝缘不良
高压线束装配工序中,连接松动和绝缘不良是需要重点关注的问题。连接松动会导致高压线束在车辆行驶过程中产生振动和位移,增加接触电阻,引发发热甚至起火。绝缘不良则可能导致高压电泄漏,对车内人员的安全造成威胁。例如,线束的固定卡扣安装不到位,可能会使线束在车辆颠簸时松动,从而影响电气连接的稳定性。
二、电驱装配风险剖析
电机绕组制造:短路与绝缘故障
电驱装配中,电机绕组的制造过程存在短路和绝缘故障的风险。绕组短路会导致电机效率下降,发热严重,甚至可能烧毁电机。绝缘故障则可能引发漏电,危及车辆和人员安全。例如,绕组在绕制过程中,如果导线的绝缘层受损,就可能导致相邻绕组之间短路。
减速器装配:齿轮磨损与润滑不良
减速器装配过程中,齿轮磨损和润滑不良是常见的失效模式。齿轮磨损会导致传动效率降低,噪音增大,甚至影响电驱系统的正常运行。润滑不良则会加速齿轮的磨损,缩短减速器的使用寿命。例如,减速器内部的润滑油加注量不足或油品选择不当,都可能导致润滑效果不佳。
三、结合 ISO 6469 - 3 标准制定防控措施
ISO 6469 - 3 是国际上关于电动汽车高压安全的重要标准,为新能源汽车的高压系统安全提供了指导。在电池包装配和电驱装配过程中,结合该标准制定专项控制措施至关重要。
设计优化
在产品设计阶段,充分考虑 PFMEA 分析中识别出的风险,优化电池包和电驱的结构设计。例如,采用更合理的模组压接结构,避免过压对电芯造成损伤;改进极耳焊接工艺,提高焊接质量,减少虚焊和绝缘层破损的风险。
过程控制
在生产过程中,严格按照 ISO 6469 - 3 标准的要求进行操作和监控。建立完善的质量控制体系,对每个工序进行严格的检验和测试。例如,在高压线束装配过程中,采用自动化设备进行连接和固定,确保连接的可靠性;对电机绕组进行绝缘检测,及时发现和排除绝缘故障。
人员培训
加强对操作人员的培训,提高他们对 PFMEA 和 ISO 6469 - 3 标准的认识和理解。使操作人员熟悉每个工序的风险点和防控措施,严格按照操作规程进行操作。例如,对电池包组装人员进行模组压接和极耳焊接工艺的培训,提高他们的操作技能和质量意识。
四、解决行业痛点,提升产品安全可靠性
通过实施 PFMEA 风险防控措施,可以有效解决电池包量产中 “一致性差”“热失控隐患” 等行业痛点。对拧紧工艺的优化和控制,可以确保每个螺栓的拧紧力一致,提高电池包的装配质量和一致性。对电池热管理系统的改进和监控,可以及时发现和处理热失控隐患,保障电池包的安全运行。
在电驱装配方面,通过对电机绕组和减速器制造过程的风险防控,可以提高电驱系统的可靠性和稳定性。减少电机故障和减速器磨损,延长电驱系统的使用寿命,降低维修成本。
新能源汽车核心工艺 PFMEA 在电池包装配和电驱装配风险防控中具有不可替代的作用。结合 ISO 6469 - 3 标准制定专项控制措施,能够有效识别和解决生产过程中的风险问题,提升新能源汽车产品的安全可靠性,推动新能源汽车行业的健康发展。

