《动力电池模组及PACK自动化智能生产技术要求》

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CASME

团体标准

T/CASMEXXXX—2024

动力电池模组及PACK自动化智能生产

技术要求

TechnicalRequirementsforAutomatedIntelligentProductionofPowerBattery

ModulesandPACK

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

2024-XX-XX发布2024-XX-XX实施

中国中小商业企业协会  发布

T/CASMEXXXX—2024

动力电池模组及PACK自动化智能生产

技术要求

1范围

本文件规定了动力电池模组及电池包（PACK）自动化智能生产的术语和定义、缩略语、总体要求、

技术要求、集成要求。

本文件适用于采用电芯组成的模组装入电池包的生产方式（模组到电池包（MTP））以及将电芯直

接装配进电池包的生产方式(电芯到电池包（CTP）/电芯到载体（CIR）/电芯到底盘（CTC）/电芯到车

身（CTB））的智能生产设计和制造。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T38331-2019锂离子电池生产设备通用技术要求

GB/T37415-2019桁架式机器人通用技术条件

GB/T38871-2020工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件

GB/T23331-2020能源管理体系要求及使用指南

GB/T24001-2016环境管理体系要求及使用指南

GB/T37393-2019数字化车间通用技术要求

GB/T38129-2019智能工厂安全控制要求

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

动力电池模组powerbatterymodule

动力电池模组是由多个电池单元（电芯）按照一定的电气和机械结构组合而成的整体，主要用于电

动汽车、储能系统及其它电动设备。

电池包是由多个电池单体及其配套的电池管理系统、热管理系统和结构支撑等组件组成的完整电池

系统，旨在为电动车辆和储能设备提供高效、安全的电能输出。

电芯是动力电池的最小单位，也是电能存储单元。

模组到电池包（MTP）是将电池模组通过自动化设备和标准化流程进行组装、集成和测试，形成完

整动力电池包的生产工艺。

电芯到电池包CTPcelltoPack

电芯到电池包（CTP）是将电芯直接集成到电池包中，省略模组环节的生产工艺。

电芯到载体CIRcellinroom

电芯到载体（CIR）是将电芯直接集成到电池载体(即电池包)中，省略模组环节的生产工艺。

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注：工艺可以与CTP复用。

电芯到车身CTBcelltobody

电芯到车身（CTB）是将电芯直接集成到车身中，省略模组环节的生产工艺。

注：工艺可以与CTP复用。

电芯到底盘CTCcelltochassis

电芯到底盘（CTC）是将电芯直接集成到底盘中，省略模组环节的生产工艺。

注：工艺可以与CTP复用。

汇流排busbar

Busbar是一种多层复合结构连接排，其连接方式通过焊接或螺栓紧固的方式，将电池端子或模组极

柱以串连或并连方式连接起来。

注：根据材料分类有铜、铝、铜铝等。

生产节拍productiontakt

生产节拍是完成一个电池模组或PACK生产所需的时间，通常以秒或分钟为单位。

注：实际管理中可针对实际节拍时间(ATTActualTaktTime),指生产线连续完成相同的两个或两批产品所消耗的

实际时间间隔，或周期时间(CTCircleTime),指操作人员(或机器)完成操作或工序所需要的时间定义。

可编程逻辑控制器programminglogiccontroller

可编程逻辑控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。

注1：硬件PLC采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的

指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

注2：硬件PLC存在单站控制、现场升级困难的问题，柔性制造系统中往往部署软件PLC提升换型效率。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

OHT:悬吊式空中搬运系统(OverheadHoistTransport)

AGV:自动导引车(AutomatedGuidedVehicle)

HMI:人机界面(HumanMachineInterface)

EOL:下线(EndofLine)

OCV：电池开路电压(OpenCircuitVoltage)

MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)

ATT：实际节拍时间(ActualTaktTime)

CT：周期时间(CTCircleTime)

5总体要求

动力电池模组及PACK自动化智能生产的总体要求体现在以下三个方面：

——高效生产与资源优化：实现生产流程的高度自动化，确保生产效率最大化，并能够灵活应对

市场需求变化，快速切换不同型号和规格的产品。

——精准质量控制：建立全面的质量管理体系，集成在线检测和反馈机制，确保产品在生产过程

中的一致性和可靠性，严格控制不良品率，符合行业标准。

——智能化数据管理与决策支持：构建数据驱动的生产管理系统，实时采集和分析生产数据，以

支持生产过程的优化和决策，推动生产效率和质量的持续提升。

6动力电池模组及PACK自动化智能生产技术要求

模组及PACK线自动化智能系统

动力电池模组及PACK线的自动化智能系统通常包含以下组成部分：

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a)自动化生产设备：包括机器人手臂、自动装配机、焊接设备、涂胶设备、测试设备等，用于

完成MTP或CTP(CIR/CTB/CTC)中各道工序。

b)智能物流系统：如悬吊式空中搬运系统（OHT）、自动导引车（AGV）、输送带系统和缓存库

（立体仓库以及标准库），用于实现物料的自动搬运、配送和缓存，确保生产线各环节的高

效衔接。

c)柔性生产控制系统：通过软件定义生产控制环节，用于监控和管理整个生产过程，实时收集

数据，调度设备，确保生产线的协调运作。柔性运动控制系统以运行在高性能工控机上的软

件替代可编程逻辑控制器（PLC）做运动控制，提高换型效率。

d)制造执行系统（MES）：用于订单管理、生产调度、数据采集和分析，实现生产过程的数字化

和信息化管理。

e)质量检测系统：包括在线无损检测设备（视觉检测设备、超声波检测设备、工业X-Ray或工

业断层扫描检测设备等）和传感器，以及安规（耐压、绝缘等）检测设备，监测电池模组和

PACK的质量，确保产品符合标准。

f)数据管理平台：用于存储和分析生产数据，包括质量追溯、设备状态监控和生产效率分析，

以支持决策和优化生产流程。

g)人机界面（HMI）：提供操作人员与系统之间的交互界面，便于实时监控生产状态和进行必要

的操作。在“黑灯工厂”或“灯塔工厂”中可减少人机界面部署。

h)安全监控系统：确保生产过程中的人员和设备安全，包括紧急停机系统和安全防护措施。

自动化智能流程

动力电池模组及PACK线的自动化智能生产流程中需采用通过自动化和智能化手段，整个生产过程得

以优化，提高了生产效率和产品可靠性

6.2.1采用MTP工艺的高速生产线典型流程如下（图1）：

图1MTP典型生产流程

6.2.2动力电池模组及PACK线的自动化智能生产中，采用CTP工艺（CIR/CTC/CTB相同）的高速生产

线典型流程如下（图2）：

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图2CTP典型生产流程

技术参数

在动力电池模组的自动化智能生产中，涉及的技术参数主要包括生产效率、设备性能和生产过程的

管理指标。以下是一些关键的生产相关技术参数：

6.3.1生产节拍

完成一个电池模组生产所需的时间，通常以秒或分钟为单位，包括实际节拍时间(ATT),即生产线

连续完成相同的两个或两批产品所消耗的实际时间间隔，以及操作人员(或机器)完成操作或工序所需要

的周期时间。

6.3.2稼动率

设备稼动率，计算见公式1：

稼动率可用性性能效率质量率·····································(1)

式中：=××

可用性——设备实际运行时间与计划运行时间的比率；

性能效率——实际生产速度与理想生产速度的比率；

质量率——合格产品数量与总生产数量的比率。

6.3.3生产效率

指标包含：

——单位时间产量：单位时间内生产的电池模组数量，通常以件/小时或件/分钟表示；

——人均产出：每位员工在单位时间内生产的电池模组或PACK数量，反映劳动生产率。

6.3.4设备利用率

设备实际使用时间与总可用时间的比率，反映设备的使用效率。

6.3.5不良品率

在生产过程中产生的不合格产品数量与总生产数量的比率，通常以百分比表示。

6.3.6生产计划达成率

实际生产数量与计划生产数量的比率，反映生产计划的执行情况。

6.3.7换线时间

从生产一种产品转换到另一种产品所需的时间，影响生产灵活性和效率。

6.3.8库存周转率

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一定时期内库存产品的销售次数，反映库存管理效率。

6.3.9单位产品能耗

生产一个电池模组或PACK所消耗的能量，通常以千瓦时/件（kWh/unit）表示，反映生产过程的能

效。

设备配置

动力电池模组及PACK线的自动化智能生产线中，主要设备配置如下：

6.4.1组装设备

典型的组装设备包括自动化装配线、焊接设备和胶粘设备。其作用分别如下：

a)自动化装配线：用于将电芯组装成电池模组，包括各类自动化机械手臂和传输系统。

b)焊接设备：用于电芯之间的焊接，确保电连接的可靠性。

c)胶粘设备：用于在模组中粘合部件，或者PACK底部涂胶，用于粘接堆叠的电芯。可提供结构

强度和密封性。

6.4.2检测设备

典型的检测设备包括在线检测设备、成品性能检测设备和外观缺陷及尺寸测量设备。

a)在线检测设备：实时监测组装过程中的关键参数，如焊接质量、连接电阻等。

b)成品性能测试设备：用于对完成的电池模组进行性能测试，包括容量测试、充放电测试和循

环寿命测试。

c)外观缺陷及尺寸测量设备：用于检查电池模组或PACK的外观缺陷和尺寸测量。

6.4.3物流与搬运设备

典型的检测设备包括自动导引车、悬吊式空中搬运系统、辅助输送系统、堆垛机等，其作用如下：

a)自动导引车（AGV）：自动搬运电池模组和原材料。

b)悬吊式空中搬运系统（OHT）：在空中轨道上行驶，由升降装置马达驱动皮带，自动抓取搬运。

c)辅助输送系统：包括皮带输送机、链条输送机等，用于连接各个生产环节，确保物料流动。

d)堆垛机：用于将成品电池模组或PACK堆放在仓库或出货区。

6.4.4控制及分析系统

典型的控制及分析系统由制造执行系统（MES）、控制系统（PLC控制器或软件PLC控制器）、人机

界面（HMI）和数据采集与分析系统组成。系统收集生产数据并进行数据分析，用于优化生产流程、预

测设备故障、优化生产参数，提高生产效率和产品质量。

6.4.5安全与环保设备

典型的安全与环保设备由防爆设备、废气处理设备和废水处理设备组成，其作用如下：

a)防爆设备：由于电池生产过程中可能涉及易燃易爆物质，需配置防爆设备。

b)废气处理系统：处理生产过程中产生的有害气体，确保符合环保标准。

c)废水处理系统：处理生产过程中的废水，减少环境污染。

6.4.6生产辅助设备

典型的生产辅助设备由温控设备、清洁设备和仓储管理系统组成，其作用如下

a)温控系统：控制生产环境的温度和湿度，确保电池生产的稳定性。

b)清洁设备：保持生产环境的清洁，防止灰尘和杂质影响电池模组及PACK质量。

c)仓储管理系统：用于管理原材料和成品的存储，确保物料的及时供应和发货。

6.4.7生产维护与服务设备

典型的生产维护与服务设备由工具和维修设备、培训和模拟设备组成，其作用如下

a)工具和维修设备：用于设备的日常维护和故障排除，确保生产线的持续运行。

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b)培训和模拟设备：用于操作员的培训和技能提升，确保操作人员能够熟练掌握设备操作。

设备安装条件

a)供电需求三相电380V±5%，50Hz

b)环境需求温度：0℃～40℃；湿度：95%（40℃）；大气压86Kpa～106KPa

注：参考GB/T38871-2020工业环境用移动操作臂复合机器人通用技术条件

质量控制

在动力电池模组及PACK线的自动化智能生产线中，质量控制是确保产品性能和安全性的关键环节。

a)监控动力电池模组及PACK线的原材料质量数据、生产过程产量数据、良率数据、不良品分类

数据等，全程建档，可追溯；

b)自动化智能系统需对质量现状做持续改进，对质量趋势进行分析并给出报告。

7自动化智能系统集成要求

动力电池模组及PACK线自动化智能系统的集成中考虑布局及性能要求。

a)布局要求：以物流为优先考虑做平面布局，利用AGV、OHT、立体仓库等先进物流输送及缓存

设备；

b)性能要求：自动化率由制造执行系统统计，目标达到100%。

自动化率以公式2计算：

自动化率（自动化设备数量单位生产时间）总生产时间····················(1)

式中：=×/

自动化设备数量——指在生产线上使用的自动化设备的数量；

单位生产时间——指单位产品完成的时间；

总生产时间——指总共所花费的时间。

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《动力电池模组及PACK自动化智能生产技术要求》

团体标准编制说明

一、工作简况

1.1工作任务来源

随着新能源汽车产业的迅猛发展，动力电池作为核心部件，其性能和质量直接关

系到新能源汽车的安全性、续航里程等关键指标。为了满足不断增长的市场需求，

提高动力电池的生产效率和质量稳定性，推动行业的技术进步，制定《动力电池

模组及PACK自动化智能生产技术要求》团体标准显得尤为重要。

近年来，新能源汽车市场呈现爆发式增长态势。动力电池作为新能源汽车的动力

源，其需求量也在急剧增加。传统的手工生产方式已经难以满足大规模生产的需

求，自动化智能生产成为必然趋势。通过制定团体标准，可以规范动力电池模组

及PACK的自动化智能生产过程，提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量，

满足产业快速发展的需求。

随着科技的不断进步，自动化、智能化技术在制造业中的应用越来越广泛。

在动力电池生产领域，自动化智能生产技术不断创新，如机器人应用、自动化装

配、智能检测等。这些新技术的应用不仅提高了生产效率，还提升了产品的一致

性和可靠性。制定团体标准可以及时总结和推广这些先进技术，为行业的技术创

新提供指导和支持。

动力电池的质量和安全性直接关系到新能源汽车的使用安全。自动化智能生产可

以减少人为因素的影响，提高生产过程的可控性，从而提升产品的质量稳定性和

安全性。制定团体标准可以明确动力电池模组及PACK自动化智能生产的技术要

求，确保产品符合质量安全标准，为消费者提供可靠的产品保障。

经标准起草组及专家组多次调研论证，根据《团体标准管理规定》有关规定，

特立项本系列标准。标准项目计划编号为T/CASME-XXX-2024。

1.2主要工作过程

1.2.1主要参加单位

本标准主要起草单位：上海思客琦智能装备科技股份有限公司、三一装备有

限公司、广东百耐信智能装备科技有限公司、欣旺达电子股份有限公司、华兴中

科标准技术（北京）有限公司等。起草单位主要参与草案的修改，测试方法验证

1

等标准工作。

1.2.2工作分工

1.2.2.1第一次工作会议

2024年9月10日，线上开启《动力电池模组及PACK自动化智能生产技术

要求》标准的启动会议。海思客琦智能装备科技股份有限公司李清博士宣讲了《动

力电池模组及PACK自动化智能生产技术要求》的标准草案，多家参编单位共同

讨论。

1.2.2.2工作进度安排

2024年6月，项目市场调研。

2024年7月-2024年8月，项目申报立项，编写项目草案。

2024年9月，召开标准启动会。

2024年10月，项目公示。

2024年11月，召开标准审定会。

2024年12月，报批，发布

二、标准编制原则

标准起草小组在编制标准过程中，以国家、行业现有的标准为制订基础，结

合我国目前动力电池模组及PACK产线的现状，按照GB/T1.1—2020《标准化工

作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定及相关要求编制。

三、标准的主要技术内容

术语和定义

1.1规定了动力电池模组及电池包（PACK）自动化智能生产的术语和定义、缩

略语、总体要求、技术要求、集成要求。

动力电池模组powerbatterymodule

1.2动力电池模组是由多个电池单元（电芯）按照一定的电气和机械结构组合

而成的整体，主要用于电动汽车、储能系统及其它电动设备。

1.3电池包PACK

1.4电池包是由多个电池单体及其配套的电池管理系统、热管理系统和结构支

撑等组件组成的完整电池系统，旨在为电动车辆和储能设备提供高效、安全的电

能输出。

1.5电芯cell

1.6电芯是动力电池的最小单位，也是电能存储单元。

2

1.7模组到电池包MTPmoduletoPack

1.8模组到电池包（MTP）是将电池模组通过自动化设备和标准化流程进行组装、

集成和测试，形成完整动力电池包的生产工艺。

1.9电芯到电池包CTPcelltoPack

1.10电芯到电池包（CTP）是将电芯直接集成到电池包中，省略模组环节的生

产工艺。

1.11电芯到载体CIRcellinroom

1.12电芯到载体（CIR）是将电芯直接集成到电池载体(即电池包)中，省略模

组环节的生产工艺。

1.13工艺可以与CTP复用。

1.14电芯到车身CTBcelltobody

1.15电芯到车身（CTB）是将电芯直接集成到车身中，省略模组环节的生产工

艺。

1.16工艺可以与CTP复用。

1.17电芯到底盘CTCcelltochassis

1.18电芯到底盘（CTC）是将电芯直接集成到底盘中，省略模组环节的生产工

艺。

1.19工艺可以与CTP复用。

1.20汇流排busbar

1.21Busbar是一种多层复合结构连接排，其连接方式通过焊接或螺栓紧固的方

式，将电池端子或模组极柱以串连或并连方式连接起来。

1.22根据材料分类有铜、铝、铜铝等。

1.23生产节拍productiontakt

1.24生产节拍是完成一个电池模组或PACK生产所需的时间，通常以秒或分钟

为单位。

1.25实际管理中可针对实际节拍时间(ATTActualTaktTime),指生产线连续

完成相同的两个或两批产品所消耗的实际时间间隔，或周期时间(CTCircle

Time),指操作人员(或机器)完成操作或工序所需要的时间定义。

1.26可编程逻辑控制器programminglogiccontroller

1.27可编程逻辑控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操

作电子系统。

1.28硬件PLC采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控

制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控

制各种类型的机械设备或生产过程。

3

1.29硬件PLC存在单站控制、现场升级困难的问题，柔性制造系统中往往部署

软件PLC提升换型效率。

1.30缩略语

1.31下列缩略语适用于本文件。

1.32OHT:悬吊式空中搬运系统(OverheadHoistTransport)

1.33AGV:自动导引车(AutomatedGuidedVehicle)

1.34HMI:人机界面(HumanMachineInterface)

1.35EOL:下线(EndofLine)

1.36OCV：电池开路电压(OpenCircuitVoltage)

1.37MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)

1.38ATT：实际节拍时间(ActualTaktTime)

1.39CT：周期时间(CTCircleTime)

1.40总体要求

1.41动力电池模组及PACK自动化智能生产的总体要求体现在以下三个方面：

1.42高效生产与资源优化：实现生产流程的高度自动化，确保生产效率最大化，

并能够灵活应对市场需求变化，快速切换不同型号和规格的产品。

1.43精准质量控制：建立全面的质