火狐体育首页进入:动力电池精细结构件

　　动力电池精细结构件，广义来讲包含电芯顶盖、钢/铝外壳、正负极软衔接、电池软衔接排等，狭义来讲首要包含电芯壳体和顶盖，对锂电池的安全性、密闭性、动力运用功率等都具有直接影响。依照电池封装技能道路的不同，首要有方形、圆柱、软包三种形状，对应的结构件分别为方形结构件、圆柱结构件和铝塑膜。

　　全体来看，圆柱和方形统称为硬壳，封装结构较为类似，均由壳体和盖板组成。软包电池封装较为特别，由铝塑膜构成。

　　盖板的首要出产工艺包含冲压、焊接、注塑等，壳体的出产工艺首要是冲压、拉 伸。铝塑膜的首要出产工艺包含精细涂布、贴合等。

　　对结构件的需求来自于电池封装。现在，干流的电池封装技能首要有方形电池、圆形电池以及软包电池三类。动力电池的安全性和运用寿命都受其封装工艺的影响，不同的封装技能都具有不同的技能壁垒。封装工艺规划除需满意耐碰击振荡和揉捏穿刺的物理冲击外，也需满意防火阻燃等化学功用要求。

　　硬壳结构件包含圆柱和方形结构件，一般由壳体和盖板组成。其间，盖板的制作工艺杂乱度一般远高于壳体。

　　2）电流导通功用（极柱）：在电池中，顶盖极柱、转接片和电芯极耳焊接导通，确保电芯充放电电流导通的功用；在模组中，顶盖极柱与汇流排激光焊接、螺栓衔接，构成串/并联；

　　3）泄压功用（防爆片）：当电池呈现异常，内部气压增大至必定值，顶盖防爆阀将敞开进行泄压，下降爆破危险；

　　4）熔断维护功用（翻转片）：当电池呈现异常，内部气压增大至必定值，顶盖翻转片向上顶起，与负极铆接块触摸，使顶盖正负极直接短路，一起铝衔接片Fuse熔断，快速堵截电流；

　　5）下降电腐蚀：正极上塑胶选用导电PPS，确保正极柱与顶盖板间有必定阻值，下降正极柱与铝壳间的电位差，避免顶盖板/铝壳电腐蚀，然后进步产品质量和运用寿命

　　1）防爆片：一般磷酸铁锂系统电池顶盖选用单个防爆阀规划，防爆阀敞开压力一般为0.4～0.8MPa。当内部压强增大并超越防爆阀的敞开压力时，防爆阀将从刻痕处决裂并敞开进行泄压；

　　2）翻转片：三元系统电池除了选用防爆阀外，还会叠加SSD翻转片组合规划办法，防爆阀敞开压力和SSD翻转压力一般分别为0.75～1.05MPa、0.45～0.5MPa。当电池内部压强增大至SSD 翻转压力时，翻转片向上顶起，快速堵截电流；

　　3）极柱：首要是起到电流导通效果。一般正极选用铝极柱，负极选用铜铝复合极柱。

　　壳体的制作相对简略，首要选用接连拉伸工艺。因为盖板集成部件较多，工艺较为杂乱，且在实践效果时，防爆阀敞开后电解液简略飞溅至盖板接线构成二次事端，因而呈现了将防爆阀转移至壳体的现象。

　　与圆柱、方形电池的硬壳不同，软包电池选用铝塑膜封装。铝塑膜由铝箔、多种塑料和粘合剂（包含粘接性树脂）组成，依照制作工艺差异，首要有干法和热法两种。相比热法铝塑膜，干法铝塑膜愈加适用于大倍率、高能量动力电池，运用愈加遍及。

　　因为与电池的内部资料直接连在一起，所以电解液会滋润到铝塑膜的内层，故要求其具有以下功用：

　　1）极高的阻隔性；2）杰出的热封功用；3）内层资料耐电解液及强酸，不与电解液反响；4）杰出的延展性、柔韧性和机械强度。

　　在结构上，铝塑膜为一种三层膜的复合资料，首要由尼龙层（ON）、铝箔层（AL）、流延或未拉伸聚丙烯层（CPP）彼此粘合后构成。依据铝塑膜厚度的不同，可分为88μm、113μm、152μm，其间厚度152μm的铝塑膜适用于动力电池，而更薄的88μm和113μm适用于3C范畴。

　　在本钱上，铝塑膜占到整只电芯的18%，仅次于正极（30%）和电解液（25%），归于占比较大的一种成分。在铝塑膜自身的构成中，铝箔的本钱占到65%。在铝塑膜的原资料中，铝箔是中心资料，厚度5-9μm，国内产能较丰厚，抢先的压延铝箔企业包含华西铝业、渤海铝业、河南神马等，但国内产品在功用方面不及世界产品，首要供给中低端3C消费电子范畴。CPP（流延聚丙烯薄膜）首要起到封口效果，国内出产企业首要有佛塑科技、广东仕诚、佛山俊嘉等，但产品首要用于低端3C消费电子范畴。BOPA（双向拉伸尼龙薄膜）坐落最外层，首要起到维护效果。国内厂家首要有沧州明珠、佛塑科技、厦门长塑等，但首要运用范畴为3C消费电子范畴。综上，国内原资料首要运用于3C消费电子范畴，在软包动力电池范畴所需原资料仍依靠进口。

　　新动力轿车需求运用锂电池作为动力电池。动力电池即为东西供给动力来历的电源，多指为电动轿车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车供给动力的蓄电池。其首要差异于用于轿车发动机起动的起动电池。

　　动力电池作为新动力轿车的中心零部件，其用来导电衔接的装备便是其重中之重。动力电池电芯单体与模组母排之间的衔接办法，不只影响动力电池的制作功率，还决议动力电池出产是否能够完成自动化，其对动力电池模组装车今后的功用体现相同有不容忽视的影响。

　　动力电池模块的衔接片大多选用多层资料复合资料的办法，其间一层资料是衔接件和极柱之间的衔接层，以确保焊接功用。选用多层资料叠加，确保衔接片的导电性。

　　衔接板基板经过多层箔堆叠后加工成型，可构成柔性区域，用于补偿动力电池芯部胀大引起的位移，减小对低强度界面的影响。

　　动力电池模块的衔接件一般为矩形、梯形、三角形、台形，衔接面张贴0.1厚的镀镍铜箔，焊接时外表在高温下简略氧化变色，并在不损坏产品外表涂层的情况下进行抛光清洗。这样的产品不只处理了全体电镀的问题，还处理了电导率最大化的问题。

　　铜镀镍衔接片最好，其次纯镍衔接片，但是价格偏贵，最终是镀镍钢衔接片，镀镍钢衔接片价格相对廉价，并简略焊接。

　　各动力电池出产商选用衔接片的厚度是不同的，因衔接片的厚度联络到耗用资料的分量及全体动力电池模组的分量，下降厚度是动力电池模组向轻量化规划的方向。

　　动力电池模组常用的汇流排有：镍片、铜铝复合汇流排、铜汇流排、总正总负汇流排、铝汇流排，铜软衔接、铝软衔接、铜箔软衔接等。

　　动力电池电芯单体与模组母排之间的衔接办法，不只影响动力电池的制作功率，还决议动力电池出产是否能够完成自动化，其对动力电池模组装车今后的功用体现相同有不容忽视的影响。

　　电阻焊是一种以电阻热为能量的焊接办法。电阻焊是运用电流流过工件触摸面和相邻区域发生的电阻热效应，将其加热到熔融或塑性状况，一起加压构成金属结合。

　　电阻焊焊接时不需求填充金属，出产率高，焊件变形小，易于自动化。为了避免触摸面上的电弧和锻焊金属，焊接时应一直施加压力。在电阻焊接进程中，待焊接工件的触摸外表关于取得安稳的焊接质量至关重要。因而，在焊接之前，有必要清洁电极和工件之间以及工件之间的触摸外表。

　　在动力电池的分组工艺中，电阻焊是比较老练的工艺，运用于动力电池衔接片与汇流条的焊接，动力电池极与并联导电条的衔接等。

　　因为其设备简略、本钱低价，在动力电池职业开展初期得到了广泛运用。近年来逐渐被更先进的激光焊接和高分子分散焊所替代。

　　激光焊接功率高，易于完成自动化出产。在不断改进焊接工艺，约束成型进程中的热影响今后，在实践出产中的运用也越来越多，激光焊接合作工业机器人正在逐渐成为自动化动力电池模组出产线的主力。

　　激光焊接是运用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精细焊接办法，激光焊接首要用于焊接薄壁资料和低速焊接，激光焊接进程属热传导型，即激光辐射加热工件外表，外表热量经过热传导向内部分散，经过操控激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，构成特定的熔池。

　　高分子分散焊是新一代的分散焊机， 导电带软衔接设备，首要由主机与操控两部分组成，可完成高分子资料间的分散焊接广泛运用于电力、化工、锻炼等职业，首要出产职业急需的母线弹性节和软衔接导电带产品，可完成软母线、软母线与硬母线、硬母线之间的分散焊接。

　　其原理便是在必定温度和压力下，将待焊物质的焊接外表彼此触摸，经过微观塑性变形或经过焊接面发生微量液相而扩展待焊外表的物理触摸，使之间隔达(1～5)×10-8cm以内(这样原子间的引力起效果，才或许构成金属键)，再经较长时刻的原子彼此间的不断分散，彼此浸透，完成冶金结合的一种焊接办法。

　　高分子分散焊是一种特别的焊接工艺，能运用不同强度的铜箔在特定的区域焊接在一起，这种焊接工艺不需求运用任何办法的助焊剂，可完成完美的分子衔接性，首要用于动力电池的软衔接。装置触摸面能够接受任何办法的揉捏、曲折、或许磕碰。因为装置触摸面是定制的，所以它能够装置到只要2mm的空间内。

　　关于新动力轿车电池模组衔接片的焊接来说，高分子这项工艺不需求焊料，就能够完成焊接，且焊接后质量合格，外观平坦精巧。且高分子分散焊机选用高频变压器，电压低，然后能够有用下降了由高压引起的绝缘和打火问题，增强了设备的可靠性。

　　（内压上升→Vent翻转→CID焊点拉断→压力持续上升→ Vent决裂）

　　CID焊点拉力转换为等效压力：CID焊点拉力的等效压力(MPa)=CID 焊点拉力(N)/78.5

　　振荡导致CID焊点断开，但是CID 分量约0.1g， 0.1N 焊接拉力能反抗100G 振荡，因而咱们能够疏忽它的影响。

　　试验数据标明焊接拉力在[16N,32N ]，对应CID断开压力在[ 0.2MPa,0.4MPa]。阐明焊接拉力对CID 断开影响较小, CID断开首要与Vent 翻转压力联络较大。

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