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河北十一选五锂电池PACK工艺详解



  锂电池PACK工艺详解_能源/化工_工程科技_专业资料。 前言 一、电池与电芯 二、电池的组成 三、电池pack工艺 四、电池pack生产流程 一、电池与电芯 前言: 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

  前言 一、电池与电芯 二、电池的组成 三、电池pack工艺 四、电池pack生产流程 一、电池与电芯 前言: 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pack组装中电芯是电池的重要组成部分 讲讲电芯 Pack中最常用几种电芯: 聚合物 铝壳锂离子 钢壳锂离子 圆柱型电芯(锂离子、 镍氢) 电芯型号、规格 命名方法:按电池外观尺寸宽、厚、长 如:方形锂离子383450型号,就是指电芯实体部分宽 34mm厚3.8mm长50mm 3.8mm 50mm 34mm 电芯型号、规格 如:圆柱型18650型号,就是指电芯直径18mm长65mm 18mm 65 mm 电芯型号、规格 如:聚合物(软包)383450型号,就是指电芯实体部分宽 34mm厚3.8mm长50mm 50mm 34mm 3.8mm 电芯型号、规格 常用单位: 标称容量:mAh(毫安时) 开路电压:V(伏) 交流阻值:mΩ(毫欧) 电流:A(安培) 电芯结构 方形铝壳锂离子电芯 我们将使用最多的电芯 同端: 负极输出 外壳(正极) 负极输出 正极输出(镍片) 异端: 正极输出(镍片) 电芯结构 圆柱型锂离子电芯 18mm 正极输出 突出部分 65 mm 负极输出 电芯结构 软包/聚合物锂离子电芯 负极输出 组成:镍片,一般出 厂尺寸:10*3 厚度:0.05mm0.10mm 正极输出 组成:铝片,一般出厂尺 寸:10*3 厚度:0.08mm0.10mm 实体部分 电芯在PACK加工中的检测项目 1、电压:开路电压 2、内阻:交流内阻 3、容量:电芯容量(标称容量) 4、尺寸:电池实体部分宽、厚、长 其他: 1、外观 2、输出端有无氧化 3、输出端位置、尺寸 测电芯尺寸: 常用工具:卡尺、河北十一选五!通规 卡尺检测尺寸(注意检测时正负极不可短路,卡 尺头部要用绝缘材料包裹); 测电芯电压、内阻: 常用工具:万用表、内阻测试仪 万用表直流电压档检 测开路电压与负载电 压,加10Ω负载后可 测得负载电压,相当 于电池工作电压 测电芯电压、内阻: 常用工具:万用表、内阻测试仪 用内阻测试仪可快速测得电 芯电压、内阻 图 目前主要电池品牌: sony 三洋(SANYO) 天津力神 东莞新能源(ATL) 哈尔滨光宇 深圳比亚迪 邦凯 LG 二、电池的组成 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板) 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,因此锂电池锂电组件总会跟 着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。 二、电池的组成 保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、 ID、存储器等。其中控制IC,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,保护电芯的安全。 二、电池的组成 保护线路板的构成 IC:控制 MOS:开关 NTC:为负温度系数电阻(温度越大,电阻越小),对手 机起保护作用。 ID:起解码作用 (识别电阻) 电阻:起限流、采样作用 电容:起瞬间稳压作用,滤波作用 Fuse/Ptc:熔断保险丝,起保护作用 二、电池的组成 3、保护电路板上线前检测项目: 保护线路板性能及基本功能 要测试那些基本参数? a 短路保护功能 c 放电功能 g 静态工作电流 e 过充保护功能 i 短路冲击 k 耐压测试 m 高低温冲击测试 o 锡点检查 b 充电功能 d ID或NTC值功能 h 保护电路板内阻 f 过放保护功能 j 内阻 l 过流、过压保护功能 n 触片盐雾测试 p 外观尺寸 二、电池的组成 标签(商标) ----电池的标识 主要内容包括: 标称容量、产品规格型 号、防伪标志、环保标 识、生产厂商、生产日 期等 二、电池的组成 组装辅料 双面胶 胶壳 粘结剂 连接金属片 二、电池的组成 PTC、FUSE PTC:英文Positive Temperature Coefficient的缩写, 意思是正温度系数。温度越大阻值会增加,冷却后恢 复。 二、电池的组成 PTC 专业里面通常把正温度系数器件简称为PTC,电池产 品里PTC可以防止电池高温放电和不安全的大电流的 发生,根据电池的电压、电流密度特性和应用环境, 对PTC有专门的要求。 PTC是电池组件产品里一个非常重要的部件,对电 池的安全担负着重要使命,它本身的性能和品质也是 电池组性能和品质的一个重要因数。 二、电池的组成 PTC 电路中有过流发生时,流经聚合物自复保险丝的大电流产 生的热量足以使聚合物树脂基体融化,体积膨胀,因而切 断了导电粒子形成的链状导电通路,导致聚合物自复保险 丝的阻抗迅速升高,而起到对电路的过流保护作用 故障排除后,树脂重新冷却结晶,体积收缩,导电粒子重 新形成导电通路,器件恢复为低阻抗,因此有人称它为可 恢复保险丝或自复保险丝。 聚合物自复保险丝 常串联 于电路 中 电源 负载电器 开关 二、电池的组成 PTC、FUSE FUSE:熔断或保险丝,短路时溶断,不可恢复 三、电池pack工艺 连接工艺 随着PACK工艺的不断发展,连接方式不断改进: 从原来导线锡焊工艺到镍片锡焊工艺,从镍片锡焊工艺 到镍片点焊(电阻焊)工艺,镍片点焊(电阻焊)工艺 到激光点焊工艺; 三、电池pack工艺 连接工艺 导线锡焊工艺 电芯、保护板通过导线 锡焊连接,然后装配胶 壳 使用设备、工具:锡焊台 缺点:以产生锡珠、脱 焊,有安全隐患 三、电池pack工艺 连接工艺 镍片锡焊工艺 电芯、保护板通过镍片 锡焊连接,然后装配胶 壳 使用设备、工具:锡焊台 缺点:以产生锡珠、脱 焊,有安全隐患 锡焊 三、电池pack工艺 连接工艺 镍片点焊工艺 电芯、保护板通过镍片 金属点焊连接,然后装 配胶壳 使用设备、工具:金属点焊机 金属点焊 缺点:对产品设计及工艺要 求较高 优点:产品稳定、可靠,一 致性好 三、电池pack工艺 连接工艺 激光点焊工艺 电芯、保护板通过镍片 金属点焊连接,然后装 配胶壳 使用设备、工具:激光焊接机 缺点:对产品设计及工艺要 求非常高, 优点:产品稳定、可靠,一 致性好 激光点焊 三、电池pack工艺 封装工艺: 卡扣(扣合式)封装-塑焊封装 -胶框封装、注塑封装 三、电池pack工艺 卡扣装配工艺 工艺特点: 一致性较差,尺寸难 控制,缝隙、变形是 此工艺的最大难点 成本高 三、电池pack工艺 超声波塑焊工艺 一致性较好,缝隙、变 形较好控制,美观,但 成本较高 三、电池pack工艺 注塑工艺 一致性好,无缝隙、变 形等控制难点,美观, 尺寸小,容量高,且工 艺成本低 注塑 三、电池pack工艺 结构:外置式-内置式 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 来料检 验上料 绝缘、支 架粘贴 底壳 粘贴 点焊正、 负极 Pcb焊 接 整形定位、 检测 包裹 商标 低压注 塑成型 尺寸 测量 外观 清洁 外观 检查 电性能 检测 装 箱 贴防 水纸 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 来料检验上料 电芯测试:电压、内阻、尺寸 + 使用工具设备: A、电压、内阻:内阻测试仪 B、尺寸:通规、数显卡尺 仪 器 仪 器 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 绝缘、支架粘贴 缺图 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 底壳粘贴 双面胶粘于 电芯尾端 电 芯 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 点焊正、 负极 使用设备:金属点焊机 使用工具、耗材: 点焊夹具、焊极 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 点焊PCB板 使用设备:金属点焊机 使用工具、耗材: 点焊夹具、焊极 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 点焊PCB板应注意: C-MOS IC 工作反应时间快,但是容易被人体;夹具, 工具,设备;及包装材料上所携带的静电损坏,所以在 操作时要求对操作者;夹具,工具,设备实施防静电 措施: 设备接地、带静电手腕、穿着防静电工衣、工鞋、工帽 等 四、电池pack生产流程 防静电措施: 防静电工鞋 防静电鞋套 防静电工衣 防静电帽 防静电手腕 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 整形检测 使用设备:测试仪 使用工具: 测试夹具 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 低压注 塑成型 使用设备:低压注塑机 使用工具: 注塑模具 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 外观、清洁 检查注塑后电池外观,清除油污 使用设备:无 使用工具: 碎布 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 电性能检测 使用设备:电池性能检测柜 使用工具: 测试工装 测试端口:P+、P- 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 电性能检测项目 a 短路保护功能:通过测试仪检测保护电路板在短路 状态有无保护功能; b 充放电功能:通过测试仪检测保护电路板充放电功 能是 否正常; c 内阻测试:通过测试仪检测成品电池内阻是否 符合产品规格书要求; d 电压:检测成品电池空载、负载电压是否符合产品规 格书要求,其中负载电压是在电池正负极两端加负载电阻、 模拟电池手机上的工作状态; 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 电性能检测项目 e ID或NTC:ID电阻是手机与电池互相识别、辨认的 电阻,如电池ID电阻错误,在装机后,手机无法识别 时,手机会判定该电池无效,致使手机不能开机;NTC 电阻是电池在充电时电池内部温度会随着电芯电压的 不官升高而升高,当电芯电压值达到电芯容量上限时, NTC电阻会发送充电停信号,关断电池充电路,以保护 电芯因过充而损坏。 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 贴防水纸 使用设备:无 使用工具: 镊子 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 包裹商标 使用设备:无 使用工具: 夹具 常规作业要求: A、无气泡; B、接口处错位低于0.05mm C、电芯无外露 D、商标无起皱纹、凸点 四、电池pack生产流程 注塑结构生产工艺流程 外观、清洁 使用设备:无 使用工具: 碎布 常规检查项目 a注塑不良 b 标签翘起 c水贴纸翘起 d标签内有异物 e底壳粘贴不良 f 标签表面脏污 g标签定位不正/粘贴歪斜 h 触爪划伤 四、电池pack生产流程 普通封装结构生产工艺流程 来料检 验上料 点焊正、 负极 Pcb焊 接 整形定位、 检测 装胶 框 外观 检查 包裹 商标 装 箱 电性能 检测 尺寸 测量 四、电池pac生产流程 对比: 底壳 粘贴 点焊正、 负极 Pcb焊 接 来料检 验上料 绝缘、支 架粘贴 整形定位、 检测 包裹 商标 低压注 塑成型 /装壳 尺寸 测量 外观 清洁 外观 检查 电性能 检测 装 箱 贴防 水纸 生产过程中常见的性能不良现象 1、电压低 电池出厂电压一般要求在3.8伏以上,但由于过程作业, 来料异常有可能会出现电芯电压低的现象,具体值须 根据作业要求来判断。 A、开路电压低 B、负载电压低 电池 负载 P+、P-端电压 V 电压表 生产过程中常见的性能不良现象 2、短路保护不良 3、充电不良 4、放电不良 5、内阻不良 6、识别电阻不良(ID/NTC)等 需要专用的成品电 池检测柜来测试 生产中产品防护 短路、挤压、高温、碰撞有可能导致电池发生爆炸 正负极接 触会短路 防护 生产中产品防护 短路、挤压、高温、碰撞有可能导致电池发生爆炸 电芯严禁加热 生产中产品防护 短路、挤压、高温、碰撞有可能导致电池发生爆炸 电芯严禁用刀, 硬金属;硬物刮压,特别是软包电池 五、工业安全 工业安全分类 人身安全:生产过程中个人安全防护 产品安全:生产过程中产品安全防护 设施安全:生产过程中设施安全防护 五、工业安全 消防 1、了解工厂布局 2、工厂逃生路线、消防设施的使用 五、工业安全 1、了解工厂布局 消防设施 灭火器箱,一般至少要装备两个灭火器 消防设施 灭火器 消防设施 应急灯:停电时灯亮 安全出口标识 消防设施 禁止标识 人身安全 1、220v/380v 50Hz工业用电 2、机械设备操作 3、生产中化学物质的接触 人身安全 1、220v/380v 50Hz工业用电 人的安全电压为36伏以下,我们正常使用的照明、动力 电为220V/380V/50Hz,没有专业的技术与装备我们只能 有使用的能力,没有装配、维护的能力 A、开关、插座 人身安全 B、配电柜、电箱 配电柜:非专业 人员请勿操作且 须远离 开关盒:可正常 操作,但须指定 负责人 开关箱:非指定 人员请勿操作 人身安全 2、机械设备操作 高温高压设备必须经过培训取得上岗资格,方可操作 人身安全 3、化学危险品 酒精、油墨、汽油、清洗剂 产品安全 1、静电防护 2、堆放 3、机械损伤 产品安全 1、静电防护 设施安全 1、接地防护 2、摆放 3、误操作