動力電池和電池組PACK工藝

1、主講人：李偉光主講人：李偉光 前言前言 一、電池與電芯一、電池與電芯 二、電池的組成二、電池的組成 三、電池三、電池pack工藝工藝 四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程一、電池與電芯一、電池與電芯 前言：前言：在在pack行業(yè)，人們都把沒有組裝成可以直接使用行業(yè)，人們都把沒有組裝成可以直接使用的電池叫做電芯，而把連接上的電池叫做電芯，而把連接上PCM板，有充放控板，有充放控制等功能的成品電池叫做電池。制等功能的成品電池叫做電池。在在pack組裝中電芯是電池的重要組成部分組裝中電芯是電池的重要組成部分講講電芯講講電芯Pack中最常用幾種電芯：中最常用幾種電芯：聚合物聚合物鋁殼鋰離子鋁殼鋰離

2、子鋼殼鋰離子鋼殼鋰離子圓柱型電芯（鋰離子、圓柱型電芯（鋰離子、鎳氫）鎳氫）電芯型號、規(guī)格電芯型號、規(guī)格命名方法：按電池外觀尺寸寬、厚、長如：方形鋰離子383450型號，就是指電芯實體部分寬34mm厚3.8mm長50mm50mm34mm3.8mm電芯型號、規(guī)格電芯型號、規(guī)格如：圓柱型18650型號，就是指電芯直徑18mm長65mm65mm18mm電芯型號、規(guī)格電芯型號、規(guī)格如：聚合物（軟包）383450型號，就是指電芯實體部分寬34mm厚3.8mm長50mm50mm34mm3.8mm電芯型號、規(guī)格電芯型號、規(guī)格標稱容量：mAh（毫安時）常用單位：開路電壓：（伏）交流阻值：m（毫歐）電流：A（安培

3、）電芯結(jié)構(gòu)電芯結(jié)構(gòu)方形鋁殼鋰離子電芯 我們將使用最多的電芯負極輸出外殼（正極）負極輸出正極輸出（鎳片）同端：異端：正極輸出（鎳片）電芯結(jié)構(gòu)電芯結(jié)構(gòu)圓柱型鋰離子電芯65mm18mm負極輸出正極輸出突出部分電芯結(jié)構(gòu)電芯結(jié)構(gòu)軟包/聚合物鋰離子電芯正極輸出組成：鋁片，一般出廠尺寸：10*3厚度：0.08mm-0.10mm負極輸出組成：鎳片，一般出廠尺寸：10*3厚度：0.05mm-0.10mm實體部分電芯在電芯在PACK加工中的檢測項目加工中的檢測項目1、電壓：開路電壓2、內(nèi)阻：交流內(nèi)阻3、容量：電芯容量（標稱容量）4、尺寸：電池實體部分寬、厚、長其他：1、外觀2、輸出端有無氧化3、輸出端位置、尺寸測

4、電芯尺寸：測電芯尺寸：常用工具：卡尺、通規(guī)卡尺檢測尺寸（注意檢測時正負極不可短路，卡尺頭部要用絕緣材料包裹）；測電芯電壓、內(nèi)阻：測電芯電壓、內(nèi)阻：常用工具：萬用表、內(nèi)阻測試儀萬用表直流電壓檔檢測開路電壓與負載電壓，加10負載后可測得負載電壓，相當于電池工作電壓測電芯電壓、內(nèi)阻：測電芯電壓、內(nèi)阻：常用工具：萬用表、內(nèi)阻測試儀用內(nèi)阻測試儀可快速測得電芯電壓、內(nèi)阻圖目前主要電池品牌：目前主要電池品牌：sony三洋（SANYO）天津力神東莞新能源（ATL）哈爾濱光宇深圳比亞迪邦凱LG二、電池的組成二、電池的組成電池組成最重要兩大部分電池組成最重要兩大部分電芯與保護線路板（通常叫法為電芯與保護線路板（通

5、常叫法為pcM板）板）保護板基礎鋰電池(可充型)之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。二、電池的組成二、電池的組成保護板通常包括控制IC、MOS開關及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關導通，使電芯與外電路溝通，而當電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關關斷，保護電芯的安全。二、電池的組成二、電池的組成保護線路板的構(gòu)成保護線路板的構(gòu)成IC：控制MOS：開關NTC：為負溫度系數(shù)電阻（溫度越大，電阻越?。?，對

6、手 機起保護作用。 ID：起解碼作用 (識別電阻）電阻：起限流、采樣作用 電容：起瞬間穩(wěn)壓作用，濾波作用 Fuse/Ptc：熔斷保險絲，起保護作用 二、電池的組成二、電池的組成保護線路板性能及基本功能保護線路板性能及基本功能要測試那些基本參數(shù)？3、保護電路板上線前檢測項目： a 短路保護功能 b 充電功能 c 放電功能 d ID或NTC值功能 e 過充保護功能 f 過放保護功能 g 靜態(tài)工作電流 h 保護電路板內(nèi)阻 i 短路沖擊 j 內(nèi)阻 k 耐壓測試 l 過流、過壓保護功能 m 高低溫沖擊測試 n 觸片鹽霧測試 o 錫點檢查 p 外觀尺寸二、電池的組成二、電池的組成標簽（商標）標簽（商標）主

7、要內(nèi)容包括：標稱容量、產(chǎn)品規(guī)格型號、防偽標志、環(huán)保標識、生產(chǎn)廠商、生產(chǎn)日期等-電池的標識二、電池的組成二、電池的組成組裝輔料組裝輔料雙面膠膠殼粘結(jié)劑連接金屬片二、電池的組成二、電池的組成PTC、FUSEPTC：英文Positive Temperature Coefficient的縮寫，意思是正溫度系數(shù)。溫度越大阻值會增加，冷卻后恢復。二、電池的組成二、電池的組成PTC專業(yè)里面通常把正溫度系數(shù)器件簡稱為PTC，電池產(chǎn)品里PTC可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發(fā)生，根據(jù)電池的電壓、電流密度特性和應用環(huán)境，對PTC有專門的要求。 PTC是電池組件產(chǎn)品里一個非常重要的部件，對電池的安全擔負著重要

8、使命，它本身的性能和品質(zhì)也是電池組性能和品質(zhì)的一個重要因數(shù)。二、電池的組成二、電池的組成PTC電路中有過流發(fā)生時，流經(jīng)聚合物自復保險絲的大電流產(chǎn)生的熱量足以使聚合物樹脂基體融化，體積膨脹，因而切斷了導電粒子形成的鏈狀導電通路，導致聚合物自復保險絲的阻抗迅速升高，而起到對電路的過流保護作用故障排除后，樹脂重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導電粒子重新形成導電通路，器件恢復為低阻抗，因此有人稱它為可恢復保險絲或自復保險絲。電源開關負載電器聚合物自復保險絲常串聯(lián)于電路中二、電池的組成二、電池的組成PTC、FUSEFUSE：熔斷或保險絲，短路時溶斷，不可恢復三、三、電池電池pack工藝工藝隨著PACK工藝的不斷

9、發(fā)展，連接方式不斷改進：從原來導線錫焊工藝到鎳片錫焊工藝，從鎳片錫焊工藝到鎳片點焊（電阻焊）工藝，鎳片點焊（電阻焊）工藝到激光點焊工藝；連接工藝連接工藝三、三、電池電池pack工藝工藝導線錫焊工藝連接工藝連接工藝電芯、保護板通過導線錫焊連接，然后裝配膠殼使用設備、工具:錫焊臺缺點：以產(chǎn)生錫珠、脫焊，有安全隱患三、三、電池電池pack工藝工藝鎳片錫焊工藝連接工藝連接工藝電芯、保護板通過鎳片錫焊連接，然后裝配膠殼錫焊使用設備、工具:錫焊臺缺點：以產(chǎn)生錫珠、脫焊，有安全隱患三、三、電池電池pack工藝工藝鎳片點焊工藝連接工藝連接工藝電芯、保護板通過鎳片金屬點焊連接，然后裝配膠殼金屬點焊使用設備、工具

10、:金屬點焊機缺點：對產(chǎn)品設計及工藝要求較高優(yōu)點：產(chǎn)品穩(wěn)定、可靠，一致性好三、三、電池電池pack工藝工藝激光點焊工藝連接工藝連接工藝電芯、保護板通過鎳片金屬點焊連接，然后裝配膠殼激光點焊使用設備、工具:激光焊接機缺點：對產(chǎn)品設計及工藝要求非常高，優(yōu)點：產(chǎn)品穩(wěn)定、可靠，一致性好三、三、電池電池pack工藝工藝封裝工藝：卡扣（扣合式）封裝-塑焊封裝-膠框封裝、注塑封裝三、三、電池電池pack工藝工藝卡扣裝配工藝工藝特點：一致性較差，尺寸難控制，縫隙、變形是此工藝的最大難點成本高三、三、電池電池pack工藝工藝超聲波塑焊工藝一致性較好，縫隙、變形較好控制，美觀，但成本較高三、三、電池電池pack工藝

11、工藝注塑工藝一致性好，無縫隙、變形等控制難點，美觀，尺寸小，容量高，且工藝成本低注塑三、三、電池電池pack工藝工藝結(jié)構(gòu)：外置式-內(nèi)置式四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程來料檢驗上料絕緣、支架粘貼注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程點焊正、負極Pcb焊接整形定位、檢測低壓注塑成型電性能檢測貼防水紙包裹商標尺寸測量外觀檢查外觀清潔裝箱底殼粘貼四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程來料檢驗上料注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程電芯測試：電壓、內(nèi)阻、尺寸使用工具設備：A、電壓、內(nèi)阻：內(nèi)阻測試儀B、尺寸：通規(guī)、數(shù)顯卡尺儀器-+儀器四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程絕緣、支架粘貼注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程缺圖四、電池四、電池

12、pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程底殼粘貼注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程雙面膠粘于電芯尾端電芯四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程點焊正、負極注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：金屬點焊機使用工具、耗材：點焊夾具、焊極四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程點焊PCB板注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：金屬點焊機使用工具、耗材：點焊夾具、焊極四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程點焊PCB板應注意：注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程C-MOS IC 工作反應時間快，但是容易被人體；夾具，工作反應時間快，但是容易被人體；夾具，工具，設備；及包裝材料上所攜帶的靜電損壞，所以在工具，設備；及包裝材料上所攜帶的靜電損壞，所以在操作時要求對

13、操作者；夾具，工具，設備實施操作時要求對操作者；夾具，工具，設備實施防防靜電措施：設備接地、帶靜電手腕、穿著防靜電工衣、工鞋、工帽等四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程 防靜電工鞋防靜電鞋套防靜電工衣防靜電帽防靜電手腕防靜電措施：四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程整形檢測注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：測試儀使用工具：測試夾具四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程低壓注塑成型注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：低壓注塑機使用工具：注塑模具四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程外觀、清潔檢查注塑后電池外觀，清除油污注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：無使用工具：碎布四、電池四、電池pack生產(chǎn)流

14、程生產(chǎn)流程注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：電池性能檢測柜使用工具：測試工裝電性能檢測測試端口：P+、P-四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程電性能檢測項目 a 短路保護功能：通過測試儀檢測保護電路板在短路狀態(tài)有無保護功能； b 充放電功能：通過測試儀檢測保護電路板充放電功能是 否正常； c 內(nèi)阻測試：通過測試儀檢測成品電池內(nèi)阻是否符合產(chǎn)品規(guī)格書要求； d 電壓：檢測成品電池空載、負載電壓是否符合產(chǎn)品規(guī)格書要求，其中負載電壓是在電池正負極兩端加負載電阻、模擬電池手機上的工作狀態(tài)；四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程電性能檢測項目 e ID或NTC：I

15、D電阻是手機與電池互相識別、辨認的電阻，如電池ID電阻錯誤，在裝機后，手機無法識別時，手機會判定該電池無效，致使手機不能開機；NTC電阻是電池在充電時電池內(nèi)部溫度會隨著電芯電壓的不官升高而升高，當電芯電壓值達到電芯容量上限時，NTC電阻會發(fā)送充電停信號，關斷電池充電路，以保護電芯因過充而損壞。四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：無使用工具：鑷子貼防水紙四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：無使用工具：夾具包裹商標包裹商標常規(guī)作業(yè)要求：A、無氣泡；B、接口處錯位低于0.05mmC、電芯無外露D、商標無起皺紋、凸點四、電池四、電池p

16、ack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程外觀、清潔注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程使用設備：無使用工具：碎布常規(guī)檢查項目常規(guī)檢查項目a注塑不良 b 標簽翹起 c水貼紙翹起d標簽內(nèi)有異物e底殼粘貼不良f 標簽表面臟污g標簽定位不正/粘貼歪斜h 觸爪劃傷四、電池四、電池pack生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程來料檢驗上料普通封裝結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程點焊正、負極Pcb焊接整形定位、檢測裝膠框電性能檢測包裹商標外觀檢查裝箱尺寸測量四、電池四、電池pac生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程來料檢驗上料絕緣、支架粘貼點焊正、負極Pcb焊接整形定位、檢測低壓注塑成型/裝殼電性能檢測貼防水紙包裹商標尺寸測量外觀檢查外觀清潔裝箱底殼粘貼對比：生產(chǎn)過程中常見的性能不良現(xiàn)象生產(chǎn)過程中

17、常見的性能不良現(xiàn)象1、電壓低電池出廠電壓一般要求在3.8伏以上，但由于過程作業(yè)，來料異常有可能會出現(xiàn)電芯電壓低的現(xiàn)象，具體值須根據(jù)作業(yè)要求來判斷。A、開路電壓低B、負載電壓低P+、P-端電壓V電池負載電壓表生產(chǎn)過程中常見的性能不良現(xiàn)象生產(chǎn)過程中常見的性能不良現(xiàn)象2、短路保護不良3、充電不良4、放電不良5、內(nèi)阻不良6、識別電阻不良（ID/NTC）等需要專用的成品電池檢測柜來測試生產(chǎn)中產(chǎn)品防護生產(chǎn)中產(chǎn)品防護短路、擠壓、高溫、碰撞有可能導致電池發(fā)生爆炸正負極接觸會短路防護生產(chǎn)中產(chǎn)品防護生產(chǎn)中產(chǎn)品防護短路、擠壓、高溫、碰撞有可能導致電池發(fā)生爆炸電芯嚴禁加熱電芯嚴禁加熱生產(chǎn)中產(chǎn)品防護生產(chǎn)中產(chǎn)品防護短路、擠壓、高溫、碰撞有可能導致電池發(fā)生爆炸電芯嚴禁用刀電芯嚴禁用刀, 硬金屬硬金屬;硬物刮壓，特別是軟包電池硬物刮壓，特別是軟包電池五、工業(yè)安全五、工業(yè)安全工業(yè)安全分類人身安全：生產(chǎn)過程中個人安全防護產(chǎn)品安全：生產(chǎn)過程中產(chǎn)品安全防護設施安全：生產(chǎn)過程中設施安全防護五、工業(yè)安全五、工業(yè)安全消防1、了解工廠布局2、工廠逃生路線圖3、消防設施的使用五、工業(yè)安全五、工業(yè)安全1、了解工廠布局消防設施滅火器箱，一般至少要裝備兩個滅火器消防設施滅火器消防設施應急燈：停電時燈亮安全出口標識消防設施禁止標識人身安全1、220v/380v 50Hz工業(yè)用電2、機械設備操作