詳解動力電池電阻焊接工藝

2021-01-15 精益諾自動化

在動力電池的成組工藝中,電阻焊作為一種比較成熟的工藝,被在一些場合應用,比如單體與母排的焊接,電池極耳與並聯導電條的連接等等。由於設備簡單,成本較低,在電池行業發展早期,應用比較多。雖然近年有逐步被更先進的雷射焊接和超聲焊接替代的趨勢……不管怎樣,整理一份資料,了解一下這位成型工藝界的前輩。電阻焊雖然具有勞動條件好,不需另加焊接材料,操作簡便,易實現機械化等優點;但也受到耗電量大、電極棒更換、被焊材料導電性能、適用的接頭形式、以及可焊工件厚度(或斷面尺寸)等因素的限制。下面這段視頻,裡面的成組焊接就是電阻焊,感受一下。電阻焊(resistance welding)是把工件置於一定的電極力夾緊間,然後利用接電流通過件所析出的電阻熱使被材料熔化,待冷卻後形成可靠點的接方法。電阻焊基本形式如下圖所示,將即將接的材料 3 夾緊於兩電極 2 之間,在施加一定的接壓力後,接變壓器 1 在接區釋放較大的電流,並持續一定的時間,直到件的接觸面間出現了真實的接觸點後,再繼續加大接電流讓熔核持續地生長,此時接材料接觸位置的原子不斷被激活後形成熔化核心 4。最後接變壓器停止通電,被融化件材料遇冷凝固為點。利用電流流經工件接觸面及鄰近區域產生的電阻熱效應將其加熱到熔化或塑性狀態,使之形成金屬結合的一種方法。電阻焊方法主要有四種,即點、縫、凸、對。電阻焊點的熱源是電流通過接區產生的電阻熱。電阻焊點時,電流通過件產生的熱量可由下式確定:上述公式表明決定電阻焊接的熱量是焊接電流、兩電極之間的電阻及通電時間三大因素。但其中熱量的大部分是用來形成點焊的焊點,而少部分卻分散流失於焊點周圍的金屬中。形成一定焊點所需的電流與通電時間有關,若通電時間很短,則點焊時所需的電流將增大。兩電極之間的電阻R隨電阻焊方法的不同而不同,電阻點焊的電阻R是由兩焊件的內部電阻Rw、兩焊件之間的接觸電阻Rc和電極與焊件之間的接觸電阻Rcw組成。電阻焊分為點焊、縫焊、凸焊和對焊。其中點焊是應用較廣的方式。點焊,是利用柱狀電極加壓通電,在搭接工件接觸面成一個點的接方法。後面會有詳細內容。縫焊,焊件裝配成搭接並置於兩滾輪電極之間,滾輪加壓焊件並轉動,連續或斷續送電,形成一條連續焊縫的電阻焊方法,稱為縫焊。縫焊主要用於焊接焊縫較為規則、要求密封的結構。1-上焊件;2-下焊件;3-上電極;4-下電極;5-焊機電源凸焊,在一個工件上有預製的凸點,凸焊時一次可在接頭處形成一個或多個熔核。凸焊是點焊的一種變型形式。對焊,是使焊件沿整個接觸面焊合的電阻焊方法。除了電阻對焊,相關的還有閃光對焊。電阻對焊:將焊件裝配成對接接頭,使其端面緊密接觸,利用電阻熱加熱至塑性狀態,然後斷電並迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。電阻對焊主要用於截面簡單和強度要求不太高的焊件。閃光對焊:將焊件裝配成對接接頭,接通電源,使其端面逐漸移近達到局部接觸,利用電阻熱加熱這些接觸點,在大電流作用下,產生閃光,使端面金屬熔化,直至端部在一定深度範圍內達到預定溫度時,斷電並迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。點焊時,先加壓使兩個工件緊密接觸,然後接通電流。電流流過所產生的電阻熱使局部金屬被熔化形成液態熔核。斷電後,繼續保持壓力或加大壓力,使熔核在壓力下凝固結晶,形成組織緻密的點。焊完一個點後,電極(或工件)將移至另一點進行焊接。當焊接下一個點時,有一部分電流會流經已焊好的點,稱為分流現象。分流將使焊接處電流減小,影響焊接質量,因此兩個相鄰點之間應有一定距離。影響焊點質量的主要因素有接電流、通電時間、電極壓力和工件表面清理情況等。點焊主要適用於薄板件,每次一個點或一次多個點。通常,電阻點焊過程是由預壓、接、維持和休止四個階段所組成的,接時間、接電流以及電極電壓是其基本參數。如下圖所示為點過程中四個基本階段的時序圖。預壓階段:此階段主要完成了電極力的施加,在電極與件接觸後,保持恆定的電極壓力加持,以確保電流通道在通電過程中保持穩定,因此預壓階段需要有一定持續時間。焊接階段:此階段作為熔核成型主要階段,要求有效的接電流保持基本不變,或在小範圍內浮動變化。在此階段,焊區的溫度分布經過非常複雜的變化之後逐漸穩定下來。起初時,件間輸入熱量遠大於消散熱量,因此焊接區溫度快速攀升,同時形成高溫連接區,由於此時外部空氣與焊接中心的熔化件處於阻隔狀態,因此焊件材料的不會與空氣發生氧化反應。一定時間後,熔化區區域變大,其塑性環也跟隨變大,直到輸入熱量與散失熱量達到平衡穩定狀態。維持階段,此階段中電極還是保持和前兩個階段相同的狀態,只是此時不再有接電流通過。此階段主要是完成熔核中熱量的消散,以冷卻形成可靠點。休止階段:此階段電流大小和電極壓力均為零。在電極回升的同時,移開被焊物體,開始準備下一個焊接過程。點焊按電極與被焊接材料的接觸方式不同可分為:上下對碰法、平行間接法、平行法三類。下圖所示為不同接觸方式的點焊示意圖。圖a所示為上下對碰法,所有的通用點焊機均採用這個方法。它從焊件上、下兩側饋電,適用於小型零件和大型零件周邊各焊點的爆接。圖b所示為平行法,從一側饋電時儘可能同時焊兩點以提高生產效率。單面饋電會存在分流現象,當點焊間距過小時將無法焊接。有些情況,可在工件下面加設銅墊板,以降低通路的電阻,從而減輕分流;若設計允許,在焊件的上層板兩焊點之間衝一窄長缺口,便可使分流電流大幅下降。圖c所示為平行間接法,在焊件單側饋電,當零件一側電極的可達性很差或零件較大、二次迴路又過長時可採用這一方式。此方法的缺點是存在分流,為減輕分流可在另一側加設銅墊並作為單作用支點。影響動力電池組點焊質量的因素有很多,電阻點焊的兩電極之間的電阻、點焊過程中的電流分流、焊接電流、焊接時間、電極壓力和焊接電源方式的選擇等均會對點焊的質量產生一定的影響。在這之中焊接電流、焊接時間、電極壓力與焊接電源方式的選擇是影響點焊質量的最大影響因素。焊接電流,可以通過以下途徑對點焊的加熱過程產生影響:一是調節焊接電流有效值的大小,可使內部電源的熱量發生顯著變化;二是由於點焊時在兩焊件接觸點處會出現電流集中收縮,導致該處集中加熱,首先出現塑性連接區,形成點焊時的不均發熱過程,為改變這種不利因素,可選擇不同的焊接電流波形、改變電極形狀和端面尺寸等,都可改變電流場的形態,並控制電流的密度分布,以達到控制溶核形狀及位置的目的。隨著焊接電流的增大,所產生的電阻熱增多,與之相應的點焊溶核和接頭的抗剪強度獲得提高。但若焊接電流過大,反而會導致母材過熱,甚至會使電極端面損耗加重。通電時間,點焊時,電流通過兩電極所產生的熱量,一部分用於加熱焊接區形成焊點,稱為有效熱量,對於一定的焊件材料和一定的焊接區金屬體積的情況下,這部分的熱量是一定的,它與加熱時間的長短無關;另一部分則在加熱的同時,被傳到電極、焊接區周圍冷金屬和空氣中,稱之為損失熱量,它是隨著時間的延長而增加的。如果瞬時地進行焊接,那麼損失熱量將等於零,總熱量等於有效熱量。所以要增加總熱量時,不能採用任意延長焊接時間的方法。電極壓力,首先,電極壓力對兩電極間的總電阻影響顯著,從而影響點焊過程中焊接熱量的多少。其次,電極壓力對焊接接頭的散熱性能有很大影響。當採用過小的電極壓力時,兩電極之間的電阻增大,產生了更多的焊接熱量,而此時焊接接頭的散熱性較差,易引發前期飛濺;當電極壓力過大時,兩電極之間電阻較小,電流密度減小,導致焊接熱量不足,而且接頭散熱量好轉,這些都導致溶核尺寸變小,焊透率下降,嚴重時造成虛焊。在選擇電極壓力時,應選擇不產生飛濺時的最小電極壓力,即節能又能保證焊接質量。焊接電源,電阻點焊設備通常由主電源,控制裝置及機械裝置三個主要部分構成。其中,焊接主電源作為其中最重要的一部分,選擇符合需要的可控制的焊接電源是確保焊接質量的關鍵。交流式焊接電源是利用變壓原理將由交流380V電網的輸入經變壓後得到低電壓的大電流。交流式焊接電源是所有的電阻焊電源中應用最廣泛的一種。其通用性強、經濟、易控制、維護簡單,被廣泛用於碳素鋼、奧氏體不鏽鋼等電阻率較高材料的點焊。但是,其功率因素低,僅為0.4-0.5;對電網衝擊較大,可能會影響其他用電設備的正常使用;其焊接時最短放電時間為1/2波,即0.01s,不能實現對爆接的精確控制,不適合特殊材料的高標準焊接。逆變式焊接電源,工作原理是先將輸入的三相交流電整流成直流電,經濾波後得到的波動較小的直流電,然後由IGBT將直流電逆變為中頻交流電輸入到變壓器,再經降壓整流獲得的直流電供到電極對工件進行焊接。逆變式焊接電源具有以下優勢:逆變系統受供電系統影響很小,三相負載平衡,對焊接電流的控制和測量精度都得到了很大提髙;只是交流式焊接電源的1/3的質量和體積,輕便快捷;使用直流電進行焊接,沒有過零現象,熱效率得到大大提高,而且比較節能。因此,逆變式焊接電源在高速自動化的生產中得到了廣泛應用。另外還有兩種常見電源,次級整流式焊接電源是在交流式焊接電源的基礎上加入整流器進行改進得來的,溫升快,且焊接質量更加穩定;焊接通用性很強,可用於焊接各類金屬材料,且能獲得比交流式電源更好的焊接效果。電容儲能式電源是利用電容器的儲能作用,開始電容器從電網中吸收能量,當焊接工件時,電容器在短時內完成放電,經變壓器變壓後向被焊工件放電。目前小功率的電容儲能式焊機得到了大範圍使用。馬聰在他的論文《電動汽車動力電池組的點工藝研究》中,介紹了一種圓柱形電池模組焊接相關研究成果。某型號新能源電動汽車動力系統所使用的動力電池組,該電池組由若干個鍍鎳鋼帶殼體18650單體鋰離子電池組成,經鍍鎳連接片串並聯後向電動汽車供電。電池連接片的厚度0.2mm,鋰離子電池外殼的厚度為0.25mm,兩者都為薄板。動力電池外殼所用的鍍鎳深衝鋼帶鍍鎳層,要求鍍鎳層厚度為3-10μm。評定材料的點焊可焊性的指標有:材料的導電性和導熱性能,材料電導率小而且熱導率越大的金屬材料其點焊的焊接性越差;材料的高溫強度和可塑性區間溫度範圍,高溫屈服強度大、塑性溫度區間窄的材料其焊接性能差;材料與電極粘損傾向,易與電極發生粘附的材料,點焊性較差;材料的熱敏感性,易產生與熱循環作用有關缺陷的材料其點焊性較差。影響接質量的主要參數包括電極壓力,接時間,接電流三個。有研究針對其影響力的大小進行對比,結果發現:1)對接接頭的影響大小依次為接電流>接時間>電極壓力。即接電流I 對接接頭的抗拉強度影響最大,其次是接時間t,再其次是電極壓力p。(2)獲得良好接接頭的組合是A1B2C3,即接電極壓力最小,接時間中等,接電流最大的形式。鋰電池鼓氣成分及原理分析電池(包)生產製造工藝詳解電池包採用三元18650電芯,由模組串聯組成,電池包內設有電池管理系統、電池熱管理系統,可有效保護電池包安全。電池包構成部件:模組和 、蒸發器、PTC加熱模塊、風機、風道及溫度採集組成熱管理系統;BMS管理系統;BDU模塊;軟連接及電氣接口採用抽風對電池包進行冷卻,是一種切實可靠的熱管理結構,採用了散熱風扇、散熱器、PTC加熱器等可以實現整個電池包的散熱和冷卻能力。BMS的主要功能就是對電池包內的各項參數進行監控管理,包括短路保護、故障診斷,SOC的計算等功能。鋰電池過充電、過放電、短路保護電路詳解該電路主要由鋰電池保護專用集成電路DW01,充、放電控制MOSFET1(內含兩隻N溝道MOSFET)等部分組成,單體鋰電池接在B+和B-之間,電池組從P+和P-輸出電壓。充電時,充電器輸出電壓接在P+和P-之間,電流從P+到單體電池的B+和B-,再經過充電控制MOSFET到P-。在充電過程中,當單體電池的電壓超過4.35V時,專用集成電路DW01的OC腳輸出信號使充電控制MOSFET關斷,鋰電池立即停止充電,從而防止鋰電池因過充電而損壞。放電過程中,當單體電池的電壓降到2.30V時,DW01的OD腳輸出信號使放電控制MOSFET關斷,鋰電池立即停止放電,從而防止鋰電池因過放電而損壞,DW01的CS腳為電流檢測腳,輸出短路時,充放電控制MOSFET的導通壓降劇增,CS腳電壓迅速升高,DW01輸出信號使充放電控制MOSFET迅速關斷,從而實現過電流或短路保護。1.無電池漏液問題,其電池內部不含液態電解液,使用膠態的固體;2.可製成薄型電池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm;4.電池可彎曲變形:高分子電池最大可彎曲900左右;5.可製成單顆高電壓:液態電解質的電池僅能以數顆電池串聯得到高電壓,高分子電池由於本身無液體,可在單顆內做成多層組合來達到高電壓;

1.1C恆流恆壓充電到4.2V截止電流20mA擱置1小時再以0.2C放電至3.0V(一個循環);國家標準規定鋰電池的標準荷電保持測試為(IEC無相關標準);電池在25攝氏度條件下以0.2C放至3.0/支後,以1C恆流恆壓充電到4.2V,截止電流10mA,在溫度為20+_5下儲存28天後,再以0.2C放電至2.75V計算放電容量。什麼是二次電池的自放電不同類型電池的自放電率是多少?自放電又稱荷電保持能力,它是指在開路狀態下,電池儲存的電量在一定環境條件下的保持能力。一般而言,自放電主要受製造工藝,材料,儲存條件的影響自放電是衡量電池性能的主要參數之一。一般而言,電池儲存溫度越低,自放電率也越低,但也應注意溫度過低或過高均有可能造成電池損壞無法使用,BYD常規電池要求儲存溫度範圍為-20~45。電池充滿電開路擱置一段時間後,一定程度的自放電屬於正常現象。IEC標準規定鎳鎘及鎳氫電池充滿電後,在溫度為20度溼度為65%條件下,開路擱置28天,0.2C放電時間分別大於3小時和3小時15分即為達標。與其它充電電池系統相比,含液體電解液太陽能電池的自放電率明顯要低,在25下大約為10%/月。電池的內阻是指電池在工作時,電流流過電池內部所受到的阻力,一般分為交流內阻和直流內阻,由於充電電池內阻很小,測直流內阻時由於電極容量極化,產生極化內阻,故無法測出其真實值,而測其交流內阻可免除極化內阻的影響,得出真實的內值。交流內阻測試方法為:利用電池等效於一個有源電阻的特點,給電池一個1000HZ,50mA的恆定電流,對其電壓採樣整流濾波等一系列處理從而精確地測量其阻值。電池的內壓是由於充放電過程中產生的氣體所形成的壓力。主要受電池材料製造工藝,結構等使用過程因素影響。一般電池內壓均維持在正常水平,在過充或過放情況下,電池內壓有可能會升高。如果複合反應的速度低於分解反應的速度,產生的氣體來不及被消耗掉,就會造成電池內壓升高。模擬電池在海拔高度為15240m的高空(低氣壓11.6kPa)下,檢驗電池是否漏液或發鼓。具體步驟:將電池1C充電恆流恆壓充電到4.2V,截止電流10mA,然後將其放在氣壓為11.6Kpa,溫度為(20+_3)的低壓箱中儲存6小時,電池不會爆炸,起火,裂口,漏液。在所有的環境因素中,溫度對電池的充放電性能影響最大,在電極/電解液界面上的電化學反應與環境溫度有關,電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降,電極的反應率也下降,假設電池電壓保持恆定,放電電流降低,電池的功率輸出也會下降。如果溫度上升則相反,即電池輸出功率會上升,溫度也影響電解液的傳送速度溫度上升則加快,傳送溫度下降,傳送減慢,電池充放電性能也會受到影響。但溫度太高,超過45,會破壞電池內的化學平衡,導致副反應。為了防止電池過充,需要對充電終點進行控制,當電池充滿時,會有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達到終點。一般有以下六種方法來防止電池被過充:1.峰值電壓控制:通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點;2.dT/dt控制:通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點;3.T控制:電池充滿電時溫度與環境溫度之差會達到最大;4.-V控制:當電池充滿電達到一峰值電壓後,電壓會下降一定的值;5.計時控制:通過設置一定的充電時間來控制充電終點,一般設定要充進130%標稱容量所需的時間來控制;6.TCO控制:考慮電池的安全和特性應當避免高溫(高溫電池除外)充電,因此當電池溫度升高60時應當停止充電。過充電是指電池經一定充電過程充滿電後,再繼續充電的行為。由於在設計時,負極容量比正極容量要高,因此,正極產生的氣體透過隔膜紙與負極產生的鎘複合。故一般情況下,電池的內壓不會有明顯升高,但如果充電電流過大,或充電時間過長,產生的氧氣來不及被消耗,就可能造成內壓升高,電池變形,漏液,等不良現象。同時,其電性能也會顯著降低。電池放完內部儲存的電量,電壓達到一定值後,繼續放電就會造成過放電,通常根據放電電流來確定放電截止電壓。0.2C-2C放電一般設定1.0V/支,3C以上如5C或10C放電設定為0.8V/支,電池過放可能會給電池帶來災難性的後果,特別是大電流過放,或反覆過放對電池影響更大。一般而言,過放電會使電池內壓升高,正負極活性物質可逆性受到破壞,即使充電也只能部分恢復,容量也會有明顯衰減。如果將不同容量或新舊電池混在一起使用,有可能出現漏液,零電壓等現象。這是由於充電過程中,容量差異導致充電時有些電池被過充,有些電池未充滿電,放電時有容量高的電池未放完電,而容量低的則被過放。如此惡性循環,電池受到損害而漏液或低(零)電壓。電池內的任何部分的固態物質瞬間排出,被推至離電池25cm以上的距離,稱為爆炸。判別電池爆炸與否,採用下述條件實驗。將一網罩住實驗電池,電池居於正中,距網罩任何一邊為25cm。網的密度為6-7根/cm,網線採用直徑為0.25mm的軟鋁線,如果實驗無固體部分通過網罩,證明該電池未發生爆炸。由於電池在生產過程中,從塗膜開始到成為成品要經過很多道工序。即使經過嚴格的檢測程序,使每組電源的電壓、電阻、容量一致,但使用一段時間,也會產生這樣或那樣的差異。如同一位母親生的雙胞胎,剛生下時可能長得一模一樣,做為母親都很難分辨。然而,在兩個孩子不斷成長時,就會產生這樣或那樣的差異鋰動力電池也是這樣。使用一段時間產生差異後,採用整體電壓控制的方式是難以適用於鋰動力電池的,如一個36V的電池堆,必須用10隻電池串聯。整體的充電控制電壓是42V,而放電控制電壓是26V。用整體電壓控制方式,初始使用階段由於電池一致性特別好,也許不會出現什麼問題。在使用一段時間以後電池內阻和電壓產生波動,形成不一致的狀態,(不一致是絕對的,一致性是相對的)這種時候仍然使用整體電壓控制是不能達到其目的的。例如10隻電池放電時其中兩隻電池的電壓在2.8V,四隻電池的電壓是3.2V,四隻是3.4V,現在的整體電壓是32V,我們讓它繼續放電一直工作到26V。這樣,那兩隻2.8V的電池就低於2.6V處於了過放狀態。鋰電池幾次過放就等於報廢。反之,用整體電壓控制充電的方式進行充電,也會出現過充的狀況。比如用上述10隻電池當時的電壓狀態進行充電。整體電壓達到42V時,那兩隻2.8V的電池處於"飢餓"的狀態,而迅速吸收電量,就會超過4.2V,而過充的超過4.2V的電池,不僅由於電壓過高產生報廢,甚至還會發生危險,這就是鋰動力電池的特性。鋰離子電池的額定電壓為3.6V(有的產品為3.7V)。充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關:陽極材料為石墨的4.2V;陽極材料為焦炭的4.1V。不同陽極材料的內阻也不同,焦炭陽極的內阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示。一般稱為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池。現在使用的大部分是4.2V的,鋰離子電池的終止放電電壓為2.5V~2.75V(電池廠給出工作電壓範圍或給出終止放電電壓,各參數略有不同)。低於終止放電電壓繼續放電稱為過放,過放對電池會有損害。可攜式電子產品以電池作為電源。隨著可攜式產品的迅猛發展,各種電池的用量大增,並且開發出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能鹼性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外,還有近年來開發的鋰電池。本文主要介紹有關鋰電池的基本知識。這包括它的特性、主要參數、型號的意義、應用範圍及使用注意事項等。鋰是一種金屬元素,其化學符號為Li(其英文名為lithium),是一種銀白色、十分柔軟、化學性能活潑的金屬,在金屬中是最輕的。它除了應用於原子能工業外,可製造特種合金、特種玻璃(電視機上用的螢光屏玻璃)及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽極。鋰電池也分成兩大類:不可充電的及可充電的兩類。不可充電的電池稱為一次性電池,它只能將化學能一次性地轉化為電能,不能將電能還原回化學能(或者還原性能極差)。而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池)。它能將電能轉變成化學能儲存起來,在使用時,再將化學能轉換成電能,它是可逆的,如電能化學能鋰電池的主要特點。靈巧型可攜式電子產品要求尺寸小重量輕,但電池的尺寸及重量與其它電子元器件相比往往是最大的及最重的。例如,想當年的「大哥大」是相當「粗大、笨重」,而今天的手機是如此的輕巧。其中電池的改進是起了重要作用的:過去是鎳鎘電池,現在是鋰離子電池。鋰電池的最大特點是比能量高。什麼是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時;kg是千克(重量單位),L是升(體積單位)。這裡舉一個例來說明:5號鎳鎘電池的額定電壓為1.2V,其容量為800mAh,則其能量為0.96Wh(1.2V×0.8Ah)。同樣尺寸的5號鋰-二氧化錳電池的額定電壓為3V,其容量為1200mAh,則其能量為3.6Wh。這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的375倍!一節5號鎳鎘電池約重23g,而一節5號鋰-二氧化錳電池約重18g。一節鋰-二氧化錳電池為3V,而兩節鎳鎘電池才2.4V。所以採用鋰電池時電池數量少(使可攜式電子產品體積減小重量減輕),並且電池的工作壽命長。另外,鋰電池具有放電電壓穩定、工作溫度範圍寬、自放電率低、儲存壽命長、無記憶效應及無公害等優點。鋰電池的缺點是價格昂貴,所以目前尚不能普遍應用,主要應用於掌上計算機、PDA、通信設備、照相機、衛星、飛彈、魚雷、儀器等。隨著技術的發展、工藝的改進及生產量的增加,鋰電池的價格將會不斷地下降,應用上也會更普遍。不可充電的鋰電池有多種,目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰—亞硫醯氯電池及鋰和其它化合物電池。本文僅介紹前兩種最常用的。鋰-二氧化錳電池是一種以鋰為陽極、以二氧化錳為陰極,並採用有機電解液的一次性電池。該電池的主要特點是電池電壓高,額定電壓為3V(是一般鹼性電池的2倍);終止放電電壓為2V;比能量大(見上面舉的例子);放電電壓穩定可靠;有較好的儲存性能(儲存時間3年以上)、自放電率低(年自放電率≤2%);工作溫度範圍-20℃~+60℃。
該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求,它有長方形、圓柱形及紐扣形(扣式)。圓柱形的也有不同的直徑及高度尺寸。這裡列舉大家較熟悉的1#(尺寸代碼D)、2#(尺寸代碼C)及5#(尺寸代碼AA)電池的主要參數。CR表示為圓柱形鋰-二氧化錳電池;五位數字中,前兩位表示電池的直徑,後三位表示帶一位小數的高度。例如,CR14505,其直徑為14mm,高度為50.5mm(這種型號是通用的)。這裡要指出的是不同工廠生產的同型號的電池其參數可能有些差別。另外,標準放電電流值是較小的,實際放電電流可以大於標準放電電流,並且連續放電及脈衝放電的允許放電電流也不同,由電池廠提供有關數據。例如,力興電源公司生產的CR14505給出最大連續放電電流為1000mA,最大脈衝放電電流可達2500mA。紐扣式(扣式)電池尺寸較小,其直徑為12.5~24.5mm,高度為1.6~5.0mm。CR為圓柱形鋰-二氧化錳電池,後四位數字中前兩位為電池的直徑尺寸,後兩位為帶小數點的高度尺寸。例如,CR1220的直徑為12.5mm(不包括小數點後的數),其高度為2.0mm。這種型號表示方法是國際通用的。這種扣式電池常用於時鐘、計算器、電子記事本、照相機、助聽器、電子遊戲機、IC卡、備用電源等。鋰-亞硫醯氯電池是比能量最高的一種,目前可達到500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的額定電壓是3.6V,以中等電流放電時具有極其平坦的3.4V放電特性(可在90%容量範圍內平坦地放電,保持不大的變化)。電池可以在-40℃~+85℃範圍內工作,但在-40℃時的容量約為常溫容量的50%。自放電率低(年自放電率≤1%)、儲存壽命長達10年以上。以1#(尺寸代碼D)鎳鎘電池與1#鋰-亞硫醯氯電池的比能量作一個比較:1#鎳鎘電池的額定電壓為1.2V,容量為5000mAh;1#鋰-亞硫醯氯的額定電壓為3.6V,容量為10000mAh,則後者的比能量比前者大6倍!上述兩種鋰電池是一次性電池,不可充電(充電時有危險!);電池正負極之間不可短路;不可以過大電流放電(超過最大放電電流放電);電池使用至終止放電電壓時,應從電子產品中及時取出;用完的電池不可擠壓、焚燒及拆卸;不可超過規定溫度範圍使用。
由於鋰電池的電壓高於普通電池或鎳鎘電池,使用時不要搞錯以免損壞電路。通過熟悉型號中的CR、ER就可以知道它的種類及額定電壓。在購買新電池時,一定要按原來的型號來買,否則會影響電子產品性能。

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  • 快速了解動力電池行業雷射焊接工藝
    在動力電池焊接當中,焊接工藝技術人員會根據客戶的電池材料、形狀、厚度、拉力要求等選擇合適的雷射器和焊接工藝參數,包括焊接速度、波形、峰值、焊頭傾斜角度等來設置合理的焊接工藝參數,以保證最終的焊接效果滿足動力電池廠家的要求。
  • 電阻焊接原理與電阻點焊過程四個階段
    在動力電池的成組工藝中,電阻焊作為一種比較成熟的工藝,被在一些場合應用,比如單體與母排的焊接,電池極耳與並聯導電條的連接等等。由於設備簡單,成本較低,在電池行業發展早期,應用比較多。雖然近年有逐步被更先進的雷射焊接和超聲焊接替代的趨勢……不管怎樣,整理一份資料,了解一下這位成型工藝界的前輩。
  • 動力電池焊接王聯贏雷射,如何應對下遊產業劇變?
    作為國內最早從事研發、生產動力電池雷射焊接設備的廠商之一,聯贏雷射及時跨越了國內雷射行業早期的技術門檻,先於競爭對手引入能量控制技術,極大降低自研雷射器的能量波動,實現進口替代,成功抓住了動力電池行業的風口紅利。
  • 一文了解動力電池行業雷射焊接工藝
    實際生產中,有時因不能滿足這些要求,而無法採用雷射焊接技術。要獲得良好的焊接效果,對接允許間隙和搭接間隙要控制在薄板厚的10%以內。成功的雷射焊接要求被焊基材之間緊密接觸。這需要仔細緊固零件,以取得最佳效果。而這在纖薄的極耳基材上很難做好,因為它容易彎曲失準,特別是在極耳嵌入大型電池模塊或組件的情況下。
  • 動力電池包工藝系列--銅鋁連接
    在動力電池連接中,尤其強電部分,很少直接將導電件焊接在一起,而是利用銅鋁焊接生產的成品作為搭接導電件使用,比如銅鋁接頭,銅鋁連接片等等,如下圖所示。針對BMS集中布置的情況,典型的傳統方案是通過銅質導線,利用摩擦焊或者電阻焊工藝連接到鋁排上,封膠後統一利用線束接口對外。針對銅製電子電路板布置在電池模塊內時,也可以通過鋁線引線鍵合 (wire bonding)、銅線焊接、乃至之間螺栓連接等途徑連接,後續再進行封膠。
  • 動力電池pack生產工藝流程_動力電池PACK四大工藝介紹
    動力電池PACK四大工藝   1、裝配工藝   動力電池PACK一般都由五大系統構成。   那這五大系統是如何組裝到一起,構成一個完整的且機械強度可靠的電池PACK呢?靠的就是裝配工藝。
  • 高功率雷射掃描振鏡焊接在動力電池製造中的應用
    ,以Nd-YAG脈衝雷射器或光纖雷射器作為焊接光源,掃描振鏡作為輸出裝置的雷射振鏡焊接系統;具有雷射光斑移動速度快(3000mm/s),定位精度高(0.001mm),焊接範圍大,無需水冷等特點,在IT、電池製造行業有大量應用,其中18650電池及其模組製造中應用最為廣泛,如圖2所示,包括:18650蓋帽防爆閥焊接、蓋帽鋁圈焊接、蓋帽-電芯極耳焊接,
  • 電阻焊接方案的最優選擇----來自美國American Beauty的焊接工具
    電阻焊接包含三個關鍵組成部分:1. 專門的降壓變壓器,將產生可控電流2. 產生熱量的電阻材料3. 精準的溫度控制電路1. 電阻焊接是一種比烙鐵或焊炬更快,更有效的焊接方法。2. 無需預熱時間。熱量是接觸到被焊接物體才產生出來的。3. 手柄的冷卻速度極快,減少了被燙傷的風險。
  • 雷射焊接與電阻焊接有哪些區別
    那麼雷射焊接與電阻焊接到底差別在哪裡,下邊我們先來了解什麼是電阻焊及其優缺點。一、兩種焊接方法的定義:電阻焊:是一種以加熱方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的製造工藝及技術,是工件組合後通過電極施加壓力,利用電 流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法。雷射焊:雷射焊接是利用高能量密度的雷射束作為熱源的一種高效精密,無接觸,無汙染,無輻射的焊接方法。
  • 雷射焊接與電阻焊接有什麼區別
    利用電 流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法。雷射焊:雷射焊接是利用高能量密度的雷射束作為熱源的一種高效精密,無接觸,無汙染,無輻射的焊接方法。二、設備分類1、電阻焊設備按焊接工藝分類分為:點焊機、凸焊機、縫焊機、和對焊機四種。按供能方式分為:單相工頻焊機、二次整流焊機、三相低頻焊機、儲能焊機和逆變式焊機。
  • 優能工程師帶你認識電動汽車的動力電池
    今天我們就首先和大家聊一聊電動汽車裡面動力電池的相關知識內容。了解一下電動汽車動力電池類型分類和結構組成。 動力電池,就是為電動汽車提供動力來源的電源(電池)。一個汽車的動力由多個電池單體組成。將其進行串聯、並聯,加上一些諸如控制單元、採集系統、冷卻系統等就構成了一個完整的動力電池。我們先來了解一下一個完整的動力電池是如何構成的。
  • 電阻焊接技術
    電阻焊接技術 電阻焊是將被焊工件壓緊於兩電極之間,並通以電流,利用電流流經工件接觸面及鄰近區域產生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態
  • 焊接機器人焊接工藝
    焊接機器人焊接的定義:焊接是通過加熱或者加壓,或者兩者並用;加或不加填充材料;使兩分離的金屬表面達到原子間的結合,形成永久性連接的一種工藝方法。焊接機器人圖片焊接機器人熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池,熔池隨熱源向前移動,冷卻後形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。
  • 汽車焊接為什麼要採用電阻點焊?
    電阻點焊從19世紀末至今迅速發展,隨著汽車工業等大批量生產企業的興起,其應用日趨廣泛。據統計,目前電阻點焊法佔整個焊接工作的1/4左右。與通常的熔焊相比,電阻焊有以下主要優點:1、熱量集中、加熱時間短、焊接變形小几乎不會改變原有的機械強度。2、融合過程簡單,一般不需要保護性氣體。
  • 正極粉末電阻和極片電阻相關性探究
    鋰離子電池倍率性能與電池電阻息息相關,電池電阻包含離子電阻和電子電阻,其中離子電阻主要指鋰離子在電極孔隙中的電解液中傳輸電阻、鋰離子通過SEI膜的電阻、鋰離子與電子在活性材料/SEI膜界面的電荷轉移電阻以及鋰離子在活性材料內部的固相擴散電阻,電子電阻主要指正負極活性材料電阻、集流體電阻、活性材料之間接觸電阻、活性材料與集流體接觸電阻以及極耳焊接電阻等4,6。
  • 電阻點焊工藝要求
    1範圍本標準規定了車身電阻點焊的工藝要求。本標準適用於車體焊裝工藝設計。2規範性引用文件GJB 481 焊接質量控制要求3術語和定義下列術語和定義適用於本文件。3.1騎邊焊焊點熔核沒有完全包含在焊接金屬板料邊範圍之內的焊點。3.2工藝過孔板件上為了保證某一物體通過而設計的孔。3.3盲打操作者無法看到焊接板件上焊點情況下進行的焊接操作。3.4厚度比厚度比即較厚板材的厚度與較薄板材的厚度的比值。
  • 動力電池pack是什麼_動力電池pack結構設計介紹
    目前電池PACK行業在我國還屬於新興行業,技術、設備等還不成熟,技術人員的整體素質不高。其技術門檻較高,也令企業進入該行業面臨不小的難度。而即將在天津舉行的」2017動力鋰離子電池pack生產工藝培訓」則有助於解決這些問題。
  • 【教程】制桶電阻焊接的基本理論
    這是電阻焊接能夠實際進行的重要原理。電阻焊接就是根據上述原理,優先考慮了利用導電構件的斷面積差,儘量提高焊接部分的電流密度,使發熱成為有效的同時,儘量降低焊接處以外部分的電流密度。其次,應利用電阻率小的材料(如銅)製造電極也可使無效發熱減少。2. 焊接區的電阻已知導體電阻生成的熱量與焊接電流的平方成正比,也與電阻和時間成正比。
  • 超聲波焊接設備與工藝的組成技術解析
    由於它是固態焊接,因此不會氧化,汙染和損壞微電子設備,因此半導體矽片和金屬線(金,銀,鋁,鉑,鉭等)精密焊接最適合。③可以焊接厚度差和多層箔堆疊等焊接零件,例如熱電偶絲焊接,電阻應變計引線電線和管絲的焊接,以及多層鋁箔和銀箔的焊接等④焊接時,焊接部位不加熱也不通電,對於鋁,銅,金錢等高熱導率,高導電率的材料來說很容易。
  • PCB生產工藝之焊接方法簡介
    焊接是指以加熱、高溫、高壓等方式,接合金屬或其他熱塑性材料的製造工藝及技術。焊接是PCB生產中非常重要的工藝,如果沒有焊接,則各種器件不能匯聚在板子上,也就不能形成所謂的電路板了。焊接的工藝分為很多種,我們來看看常見的有哪些。