浅谈动力电池PACK知识

浅谈动力电池PACK知识

首页休闲益智液态填充更新时间:2024-05-13

一:电池

在PACK行业,人们都把没有组装成可以直接使用的电池叫做电芯,而把连接上PCM板,有充放控制等功能的成品电池叫做电池。

在PCAK组装中电芯是电池的重要组成部分

目前我司动力电池主要以聚合物电池(自制)和圆柱18650电池应用电动自行车,电动摩托车,电动汽车,电动工具,太阳能储能电池,备用UPS电源系统大型通讯服务器,应急照明系统,等多种领域。

PACK中最常用的几种电芯:聚合物、铝壳锂离子、钢壳锂离子、圆柱型电芯(锂离子、镍氢)

电池型号、规格:常用单位:

电压: V(伏)

容量: mAh(毫安时)

能量: Wh (瓦时)

交流电阻: m Ω(毫欧)

电流: A(安培)

二:电池组成最重要两大部分

电芯与保护线路板 (通常叫法为PCM ,PCBA、)

保护板基础

锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。

由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器(fuse)出现

电芯型号、规格:

命名方法:按电池外观尺寸厚、宽、长

如:方形锂离子383450型号,就是指电芯实体部分厚3.8mm宽34mm长50mm

三:电芯型号、规格

命名方法:按电池外观尺寸厚、宽、长

圆柱电池18650,就是指电池直径为18mm长65mm

命名方法:按电池外观尺寸厚、宽、长

如: 聚合物(软包)1268135型号。

部分厚12mm宽68mm长135mm

PACK电池前电芯检测项目

1:电压: 开路电压

2:内阻: 内阻

3:容量: 电芯容量(标称容量)

4: 尺寸: 电池实体尺寸部分厚宽长,外观。输出端有无氧化,输出位置、尺寸

5 电芯配组: 做大组合时对电芯配组要求更为严格,配对标准一般为:如电芯3.6V平台,电压≤0.005V,内阻≤3mΩ,容量 ≤30mAh(具体要求见相关技术资料)

电芯检测常用工具:

1:卡尺(通用) 2:万用表 3:内阻测试仪

电芯串联与并联:

四:保护板基本特性

保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID、储存器等,其中控制IC有硬件集成方案,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯安全。

保护板

保护板均衡

锂离子电池组多串应用时,为了避免由于电芯之间的不均衡而引起的电池组提前失效,在保护板上设计制作出均衡功能,来减少这种不均衡,从而延长电池组的使用寿命。这种均衡是通过一定的开关电路,在一定条件下,打开均衡开关,在一定的充电电流或者放电电流条件使不均衡消失.这个电流即是所谓的均衡电流。

保护板线路的构成

IC: 控制

MOS: 开关

NTC: 为温度传感器电阻,负温度系数,(根据温度变化其电阻值随着变化)对手机起保护作用。

ID: 起解码作用(识别电阻)

电阻: 起分压、限流、采用作用等。

电容: 起瞬间稳压作用,储藏电荷、滤波等。

Fuse: 常用与串联在电路中,熔断保险丝,起保护作用(还有一种是可自恢复Fuse,它经过大电流时阻抗迅速提升,而起到对电路过流保护作用)

PTC: 它为正温度系数,温度越大阻值会增加,冷却后恢复。

保护板线路性能及基本功能

基本测试参数测试

1 充电功能 2 放电功能

3 过压保护功能 4 过放保护功能

5 过流保护功能 6 保护板电路导通内阻

7 静态电流 8 ID或NTC值功能

9 通讯测试 10 静电测试

11 短路冲击保护 12 均衡电压电流

13 耐压测试 14 保护板高低温测试

15 盐雾测试 16 锡点检查

17 外观尺寸 18 其它测试

五:电池连接工艺

随着PACK工艺不断发展,连接方式不断改进:

从原来的导线焊锡工艺到镍片工艺,从镍片锡焊工艺到镍片点焊工艺电阻焊,镍片点焊(电阻焊)到激光点焊工艺,

到现在有镍片自动点焊与自动激光点焊等多种连接工艺。

金属点焊

激光点焊

锡焊

连接工艺

辅料:

电池PACK常用辅料:

胶壳: 材质ABS(可燃85°C)、PC(难燃130°C)、ABS PC (难燃120°C)

绝缘辅料类:

它的主要作用就是绝缘和防刺。主要用于容易造成短路或刺

破电芯或其它材料的地方。

1 杜邦纸:绝缘方面比较好、环保、美观、柔软很薄、耐刺、价格较贵。

2 青色绝缘纸:绝缘方面是最好的价格比较高、环保、比较耐高温、柔软方面比较硬较厚,所以在弯折和空间比较麻烦点。一般用于多节电池,如18650.

3 牛皮纸:绝缘方面不错、价格便宜、适用性能好、表面光滑、比较柔软、不耐刺。不宜用于有尖端或披锋处的绝缘。宜用于一些比较平整的表面。其粘性、绝缘性和可操作性是辅料中比较好的。常常用于两个平整金属面的隔离。

4 快巴纸:绝缘、防火、及硬度非常强,厚度比较厚(主要用于大电池或多机节、笔记本电池、变压器和电器绝缘等等)。

5 高温胶带:绝缘、耐高温、及厚度非常薄。主要用于小电池和保护板

填充辅料类

主要作用:填充多余的空间使用, 分为固态和液态填充材料。

1. 固态填充:

A. 如回力胶(棉): 具有一定反冲填充作用,填充比较厚的情况下可以也同时作为绝缘使用。颜色一般是黑色、白色等,在使用时候不能外露,很容易被发现。

B. 海棉胶, 除了反冲能力比较差以外,其他同上。

C. 橡胶、PET、PVC胶片等

2. 液态填充:

A. 硅胶:在干化后具有反冲和一定的粘力作用(在液态填充材料比较好的,但一般为进口材料价格比较高)。

B.白色胶:在干化后具有反冲和一定的粘力作用(一般为国产的成本比较低,和硅胶相似,但性能均要差一点)。

3:粘接辅料

主要作用:材料与材料的粘接、粘合、固定等作用

A、双面胶(包括无机和无机材质)

有TESA、3M、普通等

B、胶水(液态)

如AA、502、704胶水、快干、慢干胶水等

C、固态胶

热熔胶、黄胶、黑胶、937胶、3M胶水等

4:其它辅料:

常用的有镍带、插头、电子线、PCV膜、锡线、、锡膏、支架、五金等等。

软包电池关键工序加工介绍-电芯铝镍超声焊

金属超声波焊接使用注意事项

1:注意选择适宜的焊接设备。

2:因正极是铝带易断,注意使用适当的焊接参数(根据不同厚度的铝,镍调整参数)

3:防止正极铝带焊接不牢,易断,假焊。

聚合物电池焊接

1.洛铁温度一般为360℃

2.对焊接处的清洁。(焊前、焊后)

3.焊锡丝的质量

4.助焊剂的使用

5.焊接工具(烙铁)的温度掌控,粗线主要是热度够,在烙铁热度够的同时焊接要减少接触时间

聚合物电池外形结构

圆柱电池电焊

电池结构外形

电池内部结构

72V40HA支架结构

24V40AH环氧树脂

48V50AH五金铁箱

电池PACK生产流程表

来料检测

六:电池PACK生产流程

容量、电压、内阻分档,按照电池组技术相关资料要求的电压、内阻、容量配组。

配组/贴绝缘面垫,电芯加工、绝缘

电芯固定装架拼接,电芯电焊前固定

电池点焊

电压采集线焊接

1:镍片连接工艺

2:插头端子连接工艺

成品电池测试--电池性能检测项目

1:开路电压2:充放电功能

3:内阻测试

4:容量测试

5:过流保护检测

6:短路测试

7:外观检测

8. 尺寸检测

包装

1:产品名称和规格型号

2:数量

3:合格标识

4:生产批次、制造日期

5:制造厂名、详细地址、产地

6:其它标识,如颜色

7:有小心轻放,向上、怕热、怕湿 等标识

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