锂电池pack 干货！锂电池PACK的小知识|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

干货！锂电池PACK的小知识

写在前面

自问世以来，锂电池因其能量密度高、电压高、环保、寿命长以及可快速充电等优点，深受3C数码、动力工具等行业的青睐，其对新能源汽车行业的贡献尤为突出。随着世界能源危机和环保问题日益突出，作为提供新能源汽车动力来源的锂电池产业，市场潜力巨大，是国家战略发展的重要一环。

来源：联赢激光、联赢激光汽车事业部

PACK电池包基础介绍

新能源汽车三电系统

电池包（PACK）与底盘集成

PACK电池包的分类

什么叫PACK电池包？

首先要了解锂电池单体、锂电池模组和锂电池包的大致区分：

电池单体(cell)： 组成电池组和电池包的最基本的元素，一般能提供的电压是3v-4v之间；

电池组(Batteries)： 由多个单体集合，构成一个单一的物理模块，提供更高的电压和容量

电池包(pack)： 一般是由多个电池组集合而成的，同时，还加入了电池管理系统(bms)等，也就是电池厂最后提供给用户的产品。

PACK的组成分类

电芯作为PACK的核心组成，目前以电芯的外形分类主流分为三大类：方壳、圆柱、软包（聚合物电池）。正负极片通过不同的方式封装到相应的外壳里面。

左圆柱卷绕中-方形卷绕右-方形层叠

左-圆柱电芯中-方壳电芯右-软包电芯

电池模组

通过组装单体电芯，通过汇流排将电芯组成不同的串并联，可用螺丝锁紧、电阻焊、超声焊接、超声铝丝焊及激光焊接。

综合考虑生产良率、效率及连接点的内阻，目前激光焊接已经是很多电池厂商的首选。

左-圆柱模组中-方壳模组右-软包模组

PACK电池包

左-圆柱PACK 右-方壳PACK

软包PACK

PACK电池包的组成

主要包括电池模块、机构系统、电气系统、热管理系统和BMS几个部分。

电池模块

如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。

机构系统

主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护（防水防尘）的作用。

电气系统

主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制信号。

热管理系统

热管理系统主要有4类：风冷、水冷、液冷、相变材料。以水冷系统为例，热管理系统主要由冷却板，冷却水管、隔热垫和导热垫组成。热管理系统相当于是给电池PACK装了一个空调。

BMS

Battery management system 电池管理系统，可以看作是电池的“大脑”。主要由CMU和BMU组成。CMU ：Cell monitor Unit单体监控单元，负责测量电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。当CMU测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的电池“神经网络”传送给BMU。BMU：Battery management Unit电池管理单元。负责评估CMU传送的数据，如果数据异常，则对电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池超出许可的使用条件，同时还对电池的电量、温度进行管理。根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。

PACK电池包爆炸图

工艺流程

电池PACK是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能。作为新能源汽车的核心部件，其品质直接决定了整车性能。锂电池制造设备一般为前段设备、中段设备、后段设备三种，其设备精度和自动化水平将会直接影响产品的生产效率和一致性。

虽然电芯及模组种类不同，但是PACK的组成和工艺流程大体是一样的（并不是所有的厂商工艺流程一样），下图所示供参考。

PACK装配工艺流程

主要分为装配工艺、气密性检测工艺、软件编写工艺、电性能检测工艺等。

产线介绍

PACK装配过程中存在很多柔性线路及压装拧紧，要自动化的难度较高及投入产出比不高，所以后段设备的自动化程度相对于前段和中段会比较低，但是可兼容圆柱、方壳、及软包三种PACK电池包装配。

可能会要求自动化的工位：

-下壳体自动上线

-模组自动上线入壳体

-模组固定拧紧

-上盖上线及拧紧

-自动涂A/B导热胶（根据工艺而定）

-自动涂密封胶（根据工艺而定）

-成品下线

另外有些会提出铜牌安装及螺丝拧紧、气密性测试、EOL测试也需要自动的方式，这种比较少，且稳定性较难保证。

后段PACK线量产设备的主要有两种运转类型：

1. AGV+装配台车

以往主要在车厂使用较多，现电池厂也慢慢在推此种模式。

AGV输送方式产线

AGV产线物流仿真模拟

2. 输送线+托盘的模式

滚筒线/辊道摩擦线/倍数链输送线

输送线方式产线

左-倍数链右-摩擦辊道线

总结

以上就是锂电池包PACK的基础知识讲解。

随着动力电池行业发展的逐渐成熟，电池PACK模块化技术必将越来越成熟。电池PACK技术的发展，涉及到多学科、多领域的知识，需要跨学科的技术融合。总而言之，车企想要最终规模化的生产出寿命、稳定性、可靠性、安全性都完全符合新能源汽车级要求的PACK产品，还需要大量的工程实践和测试验证，以及产品不断优化升级的过程。

转自公众号：三维设计师

扫盲丨五分钟带你搞懂锂电池PACK基础知识

来源：锂想摆渡人

（原标题：五分钟带你搞懂锂电池PACK基础知识）

锂电池电芯组装成组的过程称为PACK，可以是单只电池，也可以是串并联的电池模组等。当下新国标大背景下，锂电池需求量越来越大，很多铅酸电池企业也纷纷推出锂电产品；其实锂电池PACK工艺不难，掌握这一技术自己可组装电池，而不再仅仅充当厂家“电池搬运工”的角色，利润和售后不再受制于人；掌握一门技术，有“锂”走遍天下。

PACK组成

PACK包括电池组、汇流排、软连接、保护板、外包装、输出（包括连接器），青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK。

锂电池PACK实例

PACK的特点

①电池组PACK要求电池具有高度的一致性（容量、内阻、电压、放电曲线、寿命）。

②电池组PACK的循环寿命低于单只电池的循环寿命。

③在限定的条件下使用（包括充电、放电电流，充电方式，温度等）

④锂电池组PACK成型后电池电压及容量有很大提高，必须加以保护，对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测。

⑤电池组PACK必须达到设计需要的电压、容量要求。

PACK的方法

①串并组成：电池由单体电池通过并串联而成。并联增加容量，电压不变，串联后电压倍增，容量不变，如3.6V/10Ah电池由单只N18650/2Ah通过5并组成。先并后串：并联由于内阻的差异、散热不均等都会影响并联后电池循环寿命。但单个电池失效自动退出，除了容量降低，不影响并联后使用，并联工艺较严格。并联中某个单位电池短路时，造成并联电路电流非常大，通常加熔断保护技术避免。先串后并：根据整组电池容量先进行串联，如整组容量1/3，最后进行并联，降低了大容量电池组故障概率。

②电芯要求：根据自己设计要求选取对应电芯，并联及串联的电池要求种类一致、型号一致，容量、内阻、电压值差异不大于2%。一般情况下，电池通过并联串联组合后，容量损失2%—5%，电池数量越多，容量损失越多。不管是软包装电池还是圆柱电池，都需要多串组合，如果一致性差，影响电池容量，一组中容量最低的电池决定整组电池的容量。要求大电流放电性能。电机起步电流是正常工作电流的3 倍，大电流放电才能提高电机动力性能。要求电池散热良好。电池数量较多，电池箱内部的电池温升不容易散出来，造成各电池间温度不均匀，放电特性不一，长久造成电池性能下降。生产工艺水平高。电池要能承受颠簸路面的振动冲击。对生产工艺尤其是点焊工艺要求高。焊接完毕后进行测试以防虚焊、脱焊。

③PACK的工艺：电池的PACK通过二种方式实现，一是通过激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接，这是常用的焊接方法，优点是可靠性较好，但不易更换。二是通过弹性金属片接触，优点是不需焊接，电池更换容易，缺点是可能导致接触不良。