大单体锂电池焊接:打造高效可靠的锂电池制造技术
随着新能源汽车和储能市场的不断扩大,大型单体锂电池作为一种高性能、高能量密度的电源,在电动汽车、储能、航空等领域中越来越受到重视。而在大单体锂电池制造过程中,焊接是至关重要的一步。本文将从大单体锂电池的特点、焊接方法以及未来发展趋势等方面为您详细介绍。
大单体锂电池焊接
一、大单体锂电池的特点
大单体锂电池主要指的是单个电池容量大于100Ah的锂电池,其特点如下:
高能量密度:大单体锂电池相比其他类型的电池,具有更高的能量密度,可以提供更持久的电力支持。
安全性好:大单体锂电池具有较高的安全性能,采用了多种安全措施来避免电池短路、过充、过放等问题。
循环寿命长:大单体锂电池使用寿命长,可以循环使用数千次以上,大大降低了电池更换成本。
生产难度大:由于其尺寸大、质量重、内部复杂,大单体锂电池的生产难度较大,需要采用先进的生产设备和工艺。
二、大单体锂电池的焊接方法
大单体锂电池的焊接方法与普通锂电池略有不同,常用的焊接方法如下:
点焊法
点焊法是一种传统的焊接方式,也是目前应用最广泛的焊接方法。它采用电阻加热原理,通过电流和电阻相互作用,使得焊接材料升温并熔化,形成牢固的连接。点焊法适用于大型电池组件的制造,如电动汽车电池、储能电池等。
气体保护焊接法
气体保护焊接法是一种利用惰性气体对正在焊接的金属表面进行保护的焊接方法。这种焊接方法可以避免氧化和其他污染物质对焊缝的影响,从而提高焊接质量和稳定性。气体保护焊接法适合大型单体锂电池的焊接,可以有效提高焊接品质。
三、大单体锂电池焊接的未来发展趋势
随着大单体锂电池市场需求的不断扩大,大单体锂电池焊接技术也在不断创新和发展。未来大单体锂电池焊接将会向以下几个方面发展:
多元化的焊接方式
未来大单体锂电池焊接技术将会推出更多的焊接方式,如超声波焊接、激光焊接等,以满足不同行业对于焊接方式的需求。
自动化水平的提高
未来大单体锂电池焊接将会更加注重自动化和智能化,例如采用人工智能、机器学习等技术,可以实现更加精准的焊接和加工。这将大大提高生产效率和产品质量,并降低生产成本。
焊接质量的提高
未来大单体锂电池焊接技术将会更加注重焊接质量的提高和稳定性的保障,例如利用先进的传感器和控制系统对焊接过程进行实时监测和控制,从而确保焊接质量的一致性和稳定性。
更加环保节能
未来大单体锂电池焊接技术将会更加注重环保和节能,例如采用新型的电源、增加废气处理装置等措施,降低能耗和污染。
总之,大单体锂电池焊接技术作为锂电池制造中的关键环节,其发展趋势也非常迅速。未来,随着技术的不断创新和发展,大单体锂电池焊接技术将会在焊接质量、焊接效率、环保节能等方面获得更加显著的进步。
锂电池PACK中,电芯为什么不能直接锡焊呢?这些细节你要知道
锂电池的电芯有一些是可以直接焊锡的,而有一些一定不能焊锡!这是为什么呢?有哪些原理呢?
下面做一下分类说明,并说明原因。
圆柱形32650电芯铝丝焊接工艺
圆柱型电芯直接焊锡,隐患巨大!!!
可以焊锡的锂电池
1、聚合物软包电芯
聚合物软包锂电芯,大部分是可以焊锡的,因为它的正负极极耳伸出来比较长,焊锡的温度不会影响到锂电芯的内部。
聚合物软包电芯
要怎么样才可以焊锡呢?
我们都知道,聚合物电芯一般正极极耳是铝片,而负极的极耳是铜片,铜片是可以上锡的,但是铝片上锡就会掉,助焊剂或者助焊膏都很难让它上锡的,所以正极的极耳就需要转镍出来,或者是镀镍,镍才可以很好地上锡。
聚合物软包电芯焊锡加板加线
所以,一般聚合物软包电芯,都是通过正极转镍或者镀镍之后,就可以进行焊锡了。可以焊线焊接保护板,也可以进行极耳连接做串并联。
聚合物软包电芯焊锡串并联电池组
2、转镍后的方型大单体
现在的一些新能源汽车的动力电芯,有B品的汽车电池包无法使用,就会用到储能跟小动力类的锂电池组产品上面。
转镍后的方型大单体电芯
本身的大动力锂电池组是直接激光焊接进行组合PACK的,应用到储能跟小动力类的产品上面的话,出于尺寸结构的考虑,成本的考虑,无法进行激光焊接,如果想焊锡,就需要对正负极的极柱进行转镍,也就是通过激光焊设备,把一条镍带激光焊上去,这样,锡就可以直接焊接到镍带上面了。
方壳电芯构造
转镍后的方壳电芯,正负极极柱离电芯内部比较远,所以,焊锡时的高温不会影响到电芯的内部构造。虽然焊锡焊线的工艺不太美观,但至少是可以焊锡的。
转镍方型大单体焊接导线工艺电池组
不可以焊锡的锂电池
1、未转镍的方型大单体
方型大单体,不同厂家,正负极的极柱也不同,有一些厂家的正负极极柱都是铝材;有一些厂家正极是铝柱,而负极是铜柱。不管是铜柱还是铝柱,都是不能直接焊锡的,因为锡会掉。只能是使用软铜条进行锁螺丝或者激光焊接软铝条。
未转镍方型大单体电芯
软铜条锁螺丝工艺电池组
激光焊接软铝条工艺电池组
2、圆柱型电芯,像18650/26650/32650等等。
圆柱型的电芯,也是不能直接在电芯钢壳表面焊锡的!主要的原因有两个,如下:
①电烙铁的温度大概有300℃左右才能融锡,如果这个温度直接焊接到电芯钢壳表面,钢壳很薄,这个温度会直接传到电芯内部,电芯内部构造就会受到一定的损害,如果焊接时间长,严重的电芯还会发生爆炸起火。
圆柱型电芯
电芯内部的材料,电解液、隔膜等是不能接受120℃以上的温度的,否则电解液就会受到破坏,而隔膜高温容易收缩变质,隔膜收缩时,电芯正负极的材料会直接接触,电芯内部就会发现短路。轻微的影响,内部短路小,电芯的自耗电就会很大,严重的内部短路,电芯会直接爆炸起火,危害特别大。
圆柱型电芯内部构造
②电芯的表面一般都会一层防锈油,如果直接在电芯钢壳表面焊锡,会破坏了这层防锈油,电芯就容易生锈,影响电芯的寿命。
圆柱型电芯直接焊锡,隐患巨大!!!
圆柱型的电芯需要怎么样来制作呢?先使用电阻点焊机,先点焊上一层镍带,然后再在镍带上面焊锡。因为电阻点焊机的速度特别快,热量不会传到电芯内部的,所以电阻点焊机很适用。
圆柱型18650电芯点焊镍带工艺
圆柱型18650电芯点焊镍带工艺
也有先在正负极处点焊上螺柱或是螺母的,再连接铜板进行串并联的,像沃特玛的32650电芯。
圆柱型32650电芯螺柱螺母工艺
圆柱型32650电芯螺柱螺母工艺电池组
也有直接使用铝丝焊接的工艺,像之前的东莞迈科就有这样的工艺。上面最开始第一张图片就是32650电芯铝丝焊接的电池组。
不管如何,圆柱型电芯都不会直接在电芯的钢壳表面直接焊锡的。
综合以上,你知道哪些锂电池电芯可以焊锡,哪些不可以焊锡了吗?
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