鉅大LARGE | 點擊量:6719次 | 2022年05月30日
鋰電池PACK中,電芯為什么不能直接錫焊?
鋰電池是不能夠進行錫焊的,其實這個原因也比較簡單,第一個是因為鋰電池的表面金屬惰性比較大,它的表面一般都是鍍鎳的,要想在這種金屬的表面進行焊接是比較困難的。
在工業(yè)生產中,一般能夠避免在鎳上焊接的都能盡量避免。如果實在無法避免的話,焊接了不大,就幾個焊接點,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是:焊點附著不是很牢固,受力后可能會脫焊。另外,焊接時間長了對鋰電池也不好。
人們會選擇利用一些助焊劑來幫助焊接。使用時,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線焊接,導線進行簡單固定,防止經常使用導致擰斷。為了使得焊接導線更加的快速,可以用鍍錫導線,相比于普通導線,它更加的容易焊接;也可以把沒有鍍錫的導線進行鍍錫處理后再焊接,就會非常的方便快捷。但即使有助焊劑幫助,焊接的地方依然都很不牢靠。如果是比較細小的焊接,那鋰電池還能勉強接受;如果焊接的地方大一點就直接完全接不上去。而如果已經焊接了后面又脫的話,反復焊接幾次,那整個電池基本上就報廢了,非常麻煩。此外,溫度和鋰電池的關系非常緊密,當溫度達到一定高度以后它就會發(fā)生爆炸,而錫焊的過程就是把一種低熔點的金屬熔化。在另一個熔點稍微高一點的金屬上面,但是只要是金屬它的導熱性都是非常強的,在焊接的過程中溫度如果使電池里面的化學元素受熱以后,電池就很容易發(fā)生爆炸,進而造成嚴重的危害。鋰電池極耳負極為銅片,可直接焊接,整機一般是鋁片,普通洛鐵和焊錫接不上。一般需要轉鎳片(點焊機點焊)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?下面做一下分類說明,并說明原因。
可以焊錫的鋰電池
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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,因為它的正負極極耳伸出來比較長,焊錫的溫度不會影響到鋰電芯的內部。
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,而負極的極耳是銅片,銅片是可以上錫的,但是鋁片上錫就會掉,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鎳出來,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,都是通過正極轉鎳或者鍍鎳之后,就可以進行焊錫了??梢院妇€焊接保護板,也可以進行極耳連接做串并聯。
2、轉鎳后的方型大單體
現在的一些新能源汽車的動力電芯,有B品的汽車電池包無法使用,就會用到儲能跟小動力類的鋰電池組產品上面。
本身的大動力鋰電池組是直接激光焊接進行組合PACK的,應用到儲能跟小動力類的產品上面的話,出于尺寸結構的考慮,成本的考慮,無法進行激光焊接。如果想焊錫,就需要對正負極的極柱進行轉鎳,也就是通過激光焊設備,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。轉鎳后的方殼電芯,正負極極柱離電芯內部比較遠,所以,焊錫時的高溫不會影響到電芯的內部構造。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、未轉鎳的方型大單體
方型大單體,不同廠家,正負極的極柱也不同,有一些廠家的正負極極柱都是鋁材;有一些廠家正極是鋁柱,而負極是銅柱。不管是銅柱還是鋁柱,都是不能直接焊錫的,因為錫會掉。只能是使用軟銅條進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電池的外殼兩級為普通鍍鋅鋼筒,也可以說就是不銹鋼材料。要是用電烙鐵給它鍍錫是很不容易的,因為它根本不吃焊錫。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,如下:①電烙鐵的溫度大概有300℃左右才能融錫,如果這個溫度直接焊接到電芯鋼殼表面,鋼殼很薄,這個溫度會直接傳到電芯內部,電芯內部構造就會受到一定的損害,如果焊接時間長,嚴重的電芯還會發(fā)生爆炸起火。圓電芯內部的材料,電解液、隔膜等是不能接受120℃以上的溫度的,否則電解液就會受到破壞,而隔膜高溫容易收縮變質,隔膜收縮時,電芯正負極的材料會直接接觸,電芯內部就會發(fā)現短路。輕微的影響,內部短路小,電芯的自耗電就會很大,嚴重的內部短路,電芯會直接爆炸起火,危害特別大。②電芯的表面一般都會一層防銹油,如果直接在電芯鋼殼表面焊錫,會破壞了這層防銹油,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制作呢?先使用電阻點焊機,先點焊上一層鎳帶,然后再在鎳帶上面焊錫。因為電阻點焊機的速度特別快,熱量不會傳到電芯內部的,所以電阻點焊機很適用。也有先在正負極處點焊上螺柱或是螺母的,再連接銅板進行串并聯的,像沃特瑪的32650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,圓柱型電芯都不會直接在電芯的鋼殼表面直接焊錫的。無論用哪一種焊接方式,都應當注意控制焊接時間,電池長時間高溫,很容易會發(fā)生危險,因此要特別注意
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