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电池PACK生产知识讲座

仿真圈

3年前浏览3454

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

电芯型号、规格

如：圆柱型18650型号，就是指电芯直径18mm长65mm

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

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：

异端：

电芯结构

圆柱型锂离子电芯

软包/聚合物锂离子电芯

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、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

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

目前主要电池品牌：

sony 邦凯三洋（SANYO） LG

天津力神东莞新能源（ATL）哈尔滨光宇深圳比亚迪

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。

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。

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

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 b 充电功能 c 放电功能

dID或NTC值功能 g 静态工作电流 h 保护电路板内阻

e过充保护功能 f 过放保护功能 i 短路冲击 j 内阻

k耐压测试 l 过流、过压保护功能 m 高低温冲击测试 n 触片盐雾测试 o 锡点检查 p 外观尺寸

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

组装辅料

双面胶胶壳粘结剂连接金属片

PTC、FUSE

PTC：英文PositiveTemperature 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。

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。

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。

常串联于电路中

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；

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

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

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

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

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

封装工艺：

卡扣（扣合式）封装-塑焊封装-胶框封装、注塑封装

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

超声波塑焊工艺

注塑工艺

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

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

注塑结构生产工艺流程

绝缘、支架粘贴

缺图

底壳粘贴

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

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

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

防静电措施：

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

低压注塑成型

使用设备：低压注塑机

使用工具：

注塑模具

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

电性能检测

使用设备：电池性能检测柜

使用工具：

测试工装

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；

eID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。

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