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锂电池PACK中,电芯为什么不能直接锡焊?

钜大LARGE  |  点击量:5937次  |  2022年05月30日  

锂电池是不能够进行锡焊的,其实这个原因也比较简单,第一个是因为锂电池的表面金属惰性比较大,它的表面一般都是镀镍的,要想在这种金属的表面进行焊接是比较困难的。


在工业生产中,一般能够避免在镍上焊接的都能尽量避免。如果实在无法避免的话,焊接了不大,就几个焊接点,可以先用锉刀将锂电池需要焊接的部位处理一下,使其表面变得粗糙一些,然后涂抹一些松香水并用功率大的一些的电洛铁将焊锡丝熔化,镀于电池表面,这样就容易用焊锡丝焊接了。


但是上述方法焊接的缺点是:焊点附着不是很牢固,受力后可能会脱焊。另外,焊接时间长了对锂电池也不好。


人们会选择利用一些助焊剂来帮助焊接。使用时,先将锂电池要焊接的部位处理干净,然后在锂电池焊接的部位涂抹一些助焊剂,让电烙铁通电加热,融化焊锡在滴了金属助焊剂的电池上,就可以完成焊接了;但也要注意尽量使用镀锡导线焊接,导线进行简单固定,防止经常使用导致拧断。为了使得焊接导线更加的快速,可以用镀锡导线,相比于普通导线,它更加的容易焊接;也可以把没有镀锡的导线进行镀锡处理后再焊接,就会非常的方便快捷。但即使有助焊剂帮助,焊接的地方依然都很不牢靠。如果是比较细小的焊接,那锂电池还能勉强接受;如果焊接的地方大一点就直接完全接不上去。而如果已经焊接了后面又脱的话,反复焊接几次,那整个电池基本上就报废了,非常麻烦。此外,温度和锂电池的关系非常紧密,当温度达到一定高度以后它就会发生爆炸,而锡焊的过程就是把一种低熔点的金属熔化。在另一个熔点稍微高一点的金属上面,但是只要是金属它的导热性都是非常强的,在焊接的过程中温度如果使电池里面的化学元素受热以后,电池就很容易发生爆炸,进而造成严重的危害。锂电池极耳负极为铜片,可直接焊接,整机一般是铝片,普通洛铁和焊锡接不上。一般需要转镍片(点焊机点焊)后才能用普通焊锡焊接。


低温磷酸铁锂电池3.2V20A-20℃充电,-40℃3C放电容量≥70%

充电温度:-20~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率:3C
-40℃3C放电容量保持率≥70%


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锂电池的电芯有一些是可以直接焊锡的,而有一些一定不能焊锡!这是为什么呢?有哪些原理呢?下面做一下分类说明,并说明原因。


可以焊锡的锂电池


1、聚合物软包电芯


聚合物软包锂电芯,大部分是可以焊锡的,因为它的正负极极耳伸出来比较长,焊锡的温度不会影响到锂电芯的内部。


要怎么样才可以焊锡呢?


低温高能量密度186503350mAh-40℃0.5C放电容量≥60%

充电温度:0~45℃
放电温度:-40~+55℃
比能量:240Wh/kg
-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥60%


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我们都知道,聚合物电芯一般正极极耳是铝片,而负极的极耳是铜片,铜片是可以上锡的,但是铝片上锡就会掉,助焊剂或者助焊膏都很难让它上锡的,所以正极的极耳就需要转镍出来,或者是镀镍,镍才可以很好地上锡。


所以,一般聚合物软包电芯,都是通过正极转镍或者镀镍之后,就可以进行焊锡了。可以焊线焊接保护板,也可以进行极耳连接做串并联。


2、转镍后的方型大单体


现在的一些新能源汽车的动力电芯,有B品的汽车电池包无法使用,就会用到储能跟小动力类的锂电池组产品上面。


本身的大动力锂电池组是直接激光焊接进行组合PACK的,应用到储能跟小动力类的产品上面的话,出于尺寸结构的考虑,成本的考虑,无法进行激光焊接。如果想焊锡,就需要对正负极的极柱进行转镍,也就是通过激光焊设备,把一条镍带激光焊上去,这样,锡就可以直接焊接到镍带上面了。转镍后的方壳电芯,正负极极柱离电芯内部比较远,所以,焊锡时的高温不会影响到电芯的内部构造。虽然焊锡焊线的工艺不太美观,但至少是可以焊锡的。


不可以焊锡的锂电池


1、未转镍的方型大单体


方型大单体,不同厂家,正负极的极柱也不同,有一些厂家的正负极极柱都是铝材;有一些厂家正极是铝柱,而负极是铜柱。不管是铜柱还是铝柱,都是不能直接焊锡的,因为锡会掉。只能是使用软铜条进行锁螺丝或者激光焊接软铝条。


2、圆柱型电芯


圆柱型电芯直接焊锡,隐患巨大!!!18650电池的外壳两级为普通镀锌钢筒,也可以说就是不锈钢材料。要是用电烙铁给它镀锡是很不容易的,因为它根本不吃焊锡。圆柱型的电芯,也是不能直接在电芯钢壳表面焊锡的!主要的原因有两个,如下:①电烙铁的温度大概有300℃左右才能融锡,如果这个温度直接焊接到电芯钢壳表面,钢壳很薄,这个温度会直接传到电芯内部,电芯内部构造就会受到一定的损害,如果焊接时间长,严重的电芯还会发生爆炸起火。圆电芯内部的材料,电解液、隔膜等是不能接受120℃以上的温度的,否则电解液就会受到破坏,而隔膜高温容易收缩变质,隔膜收缩时,电芯正负极的材料会直接接触,电芯内部就会发现短路。轻微的影响,内部短路小,电芯的自耗电就会很大,严重的内部短路,电芯会直接爆炸起火,危害特别大。②电芯的表面一般都会一层防锈油,如果直接在电芯钢壳表面焊锡,会破坏了这层防锈油,电芯就容易生锈,影响电芯的寿命。圆柱型的电芯需要怎么样来制作呢?先使用电阻点焊机,先点焊上一层镍带,然后再在镍带上面焊锡。因为电阻点焊机的速度特别快,热量不会传到电芯内部的,所以电阻点焊机很适用。也有先在正负极处点焊上螺柱或是螺母的,再连接铜板进行串并联的,像沃特玛的32650电芯。也有直接使用铝丝焊接的工艺,像之前的东莞迈科就有这样的工艺。不管如何,圆柱型电芯都不会直接在电芯的钢壳表面直接焊锡的。无论用哪一种焊接方式,都应当注意控制焊接时间,电池长时间高温,很容易会发生危险,因此要特别注意

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