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鋰電池PACK中,電芯為什么不能直接錫焊?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2022年05月30日  

鋰電池是不能夠進(jìn)行錫焊的,其實(shí)這個(gè)原因也比較簡(jiǎn)單,第一個(gè)是因?yàn)殇囯姵氐谋砻娼饘俣栊员容^大,它的表面一般都是鍍鎳的,要想在這種金屬的表面進(jìn)行焊接是比較困難的。


在工業(yè)生產(chǎn)中,一般能夠避免在鎳上焊接的都能盡量避免。如果實(shí)在無(wú)法避免的話,焊接了不大,就幾個(gè)焊接點(diǎn),可以先用銼刀將鋰電池需要焊接的部位處理一下,使其表面變得粗糙一些,然后涂抹一些松香水并用功率大的一些的電洛鐵將焊錫絲熔化,鍍于電池表面,這樣就容易用焊錫絲焊接了。


但是上述方法焊接的缺點(diǎn)是:焊點(diǎn)附著不是很牢固,受力后可能會(huì)脫焊。另外,焊接時(shí)間長(zhǎng)了對(duì)鋰電池也不好。


人們會(huì)選擇利用一些助焊劑來(lái)幫助焊接。使用時(shí),先將鋰電池要焊接的部位處理干凈,然后在鋰電池焊接的部位涂抹一些助焊劑,讓電烙鐵通電加熱,融化焊錫在滴了金屬助焊劑的電池上,就可以完成焊接了;但也要注意盡量使用鍍錫導(dǎo)線焊接,導(dǎo)線進(jìn)行簡(jiǎn)單固定,防止經(jīng)常使用導(dǎo)致擰斷。為了使得焊接導(dǎo)線更加的快速,可以用鍍錫導(dǎo)線,相比于普通導(dǎo)線,它更加的容易焊接;也可以把沒(méi)有鍍錫的導(dǎo)線進(jìn)行鍍錫處理后再焊接,就會(huì)非常的方便快捷。但即使有助焊劑幫助,焊接的地方依然都很不牢靠。如果是比較細(xì)小的焊接,那鋰電池還能勉強(qiáng)接受;如果焊接的地方大一點(diǎn)就直接完全接不上去。而如果已經(jīng)焊接了后面又脫的話,反復(fù)焊接幾次,那整個(gè)電池基本上就報(bào)廢了,非常麻煩。此外,溫度和鋰電池的關(guān)系非常緊密,當(dāng)溫度達(dá)到一定高度以后它就會(huì)發(fā)生爆炸,而錫焊的過(guò)程就是把一種低熔點(diǎn)的金屬熔化。在另一個(gè)熔點(diǎn)稍微高一點(diǎn)的金屬上面,但是只要是金屬它的導(dǎo)熱性都是非常強(qiáng)的,在焊接的過(guò)程中溫度如果使電池里面的化學(xué)元素受熱以后,電池就很容易發(fā)生爆炸,進(jìn)而造成嚴(yán)重的危害。鋰電池極耳負(fù)極為銅片,可直接焊接,整機(jī)一般是鋁片,普通洛鐵和焊錫接不上。一般需要轉(zhuǎn)鎳片(點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊)后才能用普通焊錫焊接。


低溫磷酸鐵鋰電池3.2V20A-20℃充電,-40℃3C放電容量≥70%

充電溫度:-20~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃支持最大放電倍率:3C
-40℃3C放電容量保持率≥70%


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鋰電池的電芯有一些是可以直接焊錫的,而有一些一定不能焊錫!這是為什么呢?有哪些原理呢?下面做一下分類(lèi)說(shuō)明,并說(shuō)明原因。


可以焊錫的鋰電池


1、聚合物軟包電芯


聚合物軟包鋰電芯,大部分是可以焊錫的,因?yàn)樗恼?fù)極極耳伸出來(lái)比較長(zhǎng),焊錫的溫度不會(huì)影響到鋰電芯的內(nèi)部。


要怎么樣才可以焊錫呢?


低溫高能量密度186503350mAh-40℃0.5C放電容量≥60%

充電溫度:0~45℃
放電溫度:-40~+55℃
比能量:240Wh/kg
-40℃放電容量保持率:0.5C放電容量≥60%


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我們都知道,聚合物電芯一般正極極耳是鋁片,而負(fù)極的極耳是銅片,銅片是可以上錫的,但是鋁片上錫就會(huì)掉,助焊劑或者助焊膏都很難讓它上錫的,所以正極的極耳就需要轉(zhuǎn)鎳出來(lái),或者是鍍鎳,鎳才可以很好地上錫。


所以,一般聚合物軟包電芯,都是通過(guò)正極轉(zhuǎn)鎳或者鍍鎳之后,就可以進(jìn)行焊錫了。可以焊線焊接保護(hù)板,也可以進(jìn)行極耳連接做串并聯(lián)。


2、轉(zhuǎn)鎳后的方型大單體


現(xiàn)在的一些新能源汽車(chē)的動(dòng)力電芯,有B品的汽車(chē)電池包無(wú)法使用,就會(huì)用到儲(chǔ)能跟小動(dòng)力類(lèi)的鋰電池組產(chǎn)品上面。


本身的大動(dòng)力鋰電池組是直接激光焊接進(jìn)行組合PACK的,應(yīng)用到儲(chǔ)能跟小動(dòng)力類(lèi)的產(chǎn)品上面的話,出于尺寸結(jié)構(gòu)的考慮,成本的考慮,無(wú)法進(jìn)行激光焊接。如果想焊錫,就需要對(duì)正負(fù)極的極柱進(jìn)行轉(zhuǎn)鎳,也就是通過(guò)激光焊設(shè)備,把一條鎳帶激光焊上去,這樣,錫就可以直接焊接到鎳帶上面了。轉(zhuǎn)鎳后的方殼電芯,正負(fù)極極柱離電芯內(nèi)部比較遠(yuǎn),所以,焊錫時(shí)的高溫不會(huì)影響到電芯的內(nèi)部構(gòu)造。雖然焊錫焊線的工藝不太美觀,但至少是可以焊錫的。


不可以焊錫的鋰電池


1、未轉(zhuǎn)鎳的方型大單體


方型大單體,不同廠家,正負(fù)極的極柱也不同,有一些廠家的正負(fù)極極柱都是鋁材;有一些廠家正極是鋁柱,而負(fù)極是銅柱。不管是銅柱還是鋁柱,都是不能直接焊錫的,因?yàn)殄a會(huì)掉。只能是使用軟銅條進(jìn)行鎖螺絲或者激光焊接軟鋁條。


2、圓柱型電芯


圓柱型電芯直接焊錫,隱患巨大!!!18650電池的外殼兩級(jí)為普通鍍鋅鋼筒,也可以說(shuō)就是不銹鋼材料。要是用電烙鐵給它鍍錫是很不容易的,因?yàn)樗静怀院稿a。圓柱型的電芯,也是不能直接在電芯鋼殼表面焊錫的!主要的原因有兩個(gè),如下:①電烙鐵的溫度大概有300℃左右才能融錫,如果這個(gè)溫度直接焊接到電芯鋼殼表面,鋼殼很薄,這個(gè)溫度會(huì)直接傳到電芯內(nèi)部,電芯內(nèi)部構(gòu)造就會(huì)受到一定的損害,如果焊接時(shí)間長(zhǎng),嚴(yán)重的電芯還會(huì)發(fā)生爆炸起火。圓電芯內(nèi)部的材料,電解液、隔膜等是不能接受120℃以上的溫度的,否則電解液就會(huì)受到破壞,而隔膜高溫容易收縮變質(zhì),隔膜收縮時(shí),電芯正負(fù)極的材料會(huì)直接接觸,電芯內(nèi)部就會(huì)發(fā)現(xiàn)短路。輕微的影響,內(nèi)部短路小,電芯的自耗電就會(huì)很大,嚴(yán)重的內(nèi)部短路,電芯會(huì)直接爆炸起火,危害特別大。②電芯的表面一般都會(huì)一層防銹油,如果直接在電芯鋼殼表面焊錫,會(huì)破壞了這層防銹油,電芯就容易生銹,影響電芯的壽命。圓柱型的電芯需要怎么樣來(lái)制作呢?先使用電阻點(diǎn)焊機(jī),先點(diǎn)焊上一層鎳帶,然后再在鎳帶上面焊錫。因?yàn)殡娮椟c(diǎn)焊機(jī)的速度特別快,熱量不會(huì)傳到電芯內(nèi)部的,所以電阻點(diǎn)焊機(jī)很適用。也有先在正負(fù)極處點(diǎn)焊上螺柱或是螺母的,再連接銅板進(jìn)行串并聯(lián)的,像沃特瑪?shù)?2650電芯。也有直接使用鋁絲焊接的工藝,像之前的東莞邁科就有這樣的工藝。不管如何,圓柱型電芯都不會(huì)直接在電芯的鋼殼表面直接焊錫的。無(wú)論用哪一種焊接方式,都應(yīng)當(dāng)注意控制焊接時(shí)間,電池長(zhǎng)時(shí)間高溫,很容易會(huì)發(fā)生危險(xiǎn),因此要特別注意

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