鋰電池包裝(pack)培訓(xùn)課件

鋰電池封裝電池(pack)

培訓(xùn)資料

2010-9-7

主要內(nèi)容1、鋰離子電池（新產(chǎn)品）開發(fā)進(jìn)程；2、鋰離子電池分類；3、鋰離子電池（BATTERY)結(jié)構(gòu)及零部件；4、其他基本問題。

1.新產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程決策與立項(xiàng)評(píng)審階段新產(chǎn)品開發(fā)建議書立項(xiàng)評(píng)審客供樣品測(cè)試產(chǎn)品測(cè)試，實(shí)驗(yàn)—初步設(shè)計(jì)方案產(chǎn)品成本核算，原理圖產(chǎn)品外觀3D圖設(shè)計(jì)驗(yàn)證評(píng)審物料備料生產(chǎn)，送樣樣板產(chǎn)前確認(rèn)評(píng)審《產(chǎn)品規(guī)格書》檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，BOM，物料規(guī)格書客戶確認(rèn)生產(chǎn)治具，作業(yè)指導(dǎo)書客戶確認(rèn)及產(chǎn)前準(zhǔn)備階段產(chǎn)前確認(rèn)評(píng)審排拉試生產(chǎn)試產(chǎn)總結(jié)評(píng)審批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)完結(jié)評(píng)審?fù)晟乒に?，檢驗(yàn)文件市場(chǎng)反饋試產(chǎn)量產(chǎn)2.鋰離子電池分類2.1手機(jī)鋰離子電池通常分為外置電池和內(nèi)置電池兩種；A、外置電池現(xiàn)今大多采用超聲方式來封裝組成；B、內(nèi)置電池按封裝方式多分為超聲電池，PVC熱收縮膜電池,紙包裝電池.*ABS:全稱苯乙烯-丁二烯-丙烯氰共聚物1)綜合性能好，沖擊韌性，力學(xué)強(qiáng)度較好；2)尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好，3)易于成型和機(jī)械加工；4)價(jià)格便宜,高的流動(dòng)性;5)可做雙色成型塑件,表面可鍍鉻;此種材料適用于對(duì)強(qiáng)度要求不太高的部件,還有就是普遍用在要電鍍的部件上.有如奇美PA-727,PA757,PA761等。*ABS+PC:1)具有ABS和PC共有的功能，既有ABS的良好流動(dòng)性，易超聲，又具有PC高的強(qiáng)度，而且價(jià)格適中，適用于大多電池殼采用。較常用GEC1200HF;2)其中PC（聚碳酸脂）料,有沖擊強(qiáng)度好，抗疲勞蠕變和電絕緣性較好，耐熱性好，耐腐蝕和耐磨性好，無色透明，著色性好的特點(diǎn)。B.膠殼厚度膠殼體壁厚對(duì)部件諸多關(guān)鍵特性影響至關(guān)重要，其中包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，外觀，成型及成本，設(shè)計(jì)階段優(yōu)化的殼體厚度可以降低后續(xù)可靠性測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)，修模的成本以及成型的困難。外置電池殼體壁厚通常為0.8~1.2mm,內(nèi)置電池殼體壁厚通常為0.5~0.8mm;3.1.2保護(hù)板（PCB）電池保護(hù)電路，按照板的材料劃分成兩種，一種是普通的玻璃纖維板。也稱硬板，另一種則是柔性線路板；*硬板的板基材料是玻璃纖維，其絕緣性，高頻電特性都很好，但較脆，不能彎曲，常用0.4~0.8mm厚的玻纖板，通常取0.6mm.*柔性線路板，它的板基材料是聚脂或聚酰亞胺，其特點(diǎn)是柔性好，可彎曲成90°安裝，其厚度一般為0.1mm左右，所占體積小，節(jié)省空間，但因其成本高（是玻纖板的3~5倍）而不被廣泛使用。目前絕大多數(shù)采用的是玻纖板。3.1.3電芯（CELL)通常將封裝后的成品叫做電池，即BATTERY,而電芯稱做CELL；鋰離子電池所用電芯通常有鋰離子電芯及鋰離子聚合物電芯。因我們邦凱是做電芯的，這一塊我就不多講了。碰片多才采用純鎳片，鍍鎳鋼片，普通鎳片材料構(gòu)成，厚度通常為0.13mm左右，通過其將電芯正極與PCB輸入正極，電芯負(fù)極與PCB輸入負(fù)極分別碰焊而連接起來。3.1.6其它輔料如單面絕緣膠紙，雙面絕緣膠紙，快巴紙，雙面膠，耐高溫絕緣膠紙，PVC墊片等。*單雙面絕緣膠紙,通常采用牛皮紙,厚度在0.2mm左右；*雙面膠厚度通常在0.1mm或0.08mm左右;*紅色快巴紙厚度0.3mm左右；*耐高溫絕緣膠紙厚度通常為0.05mm；*PVC墊片有硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種,硬質(zhì)厚度最小為0.12mm,常見0.15mm，0.20mm,有白色，黑色等等.4.其他基本問題

4.1超聲焊接超聲焊接的基本原理：利用超聲機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為20KHz的高頻

振蕩波，通過換能器，轉(zhuǎn)變成高頻機(jī)械振動(dòng)，作用于工件表面，通過工件表面及分子間的內(nèi)部作用力，使傳處到接口處的溫度升高，達(dá)到工件的熔點(diǎn)瞬間產(chǎn)生微熱，使工件微熔在一起。A.*超聲焊接是通過在電池面底殼做超聲線而作用的，一般可分布于面殼，底殼及面底殼混放；

*超聲線形狀呈等腰三角形，也可呈直角三角形；*超聲線高度一般為0.3~0.5mm,盡量避免做成一條線，而分成間隔及長度均等的小段；

B.超聲焊接易產(chǎn)生以下缺陷，并采用相應(yīng)的改善方法來避免：1）外觀不平整：減小焊接壓力及焊接時(shí)間；面底殼膠料太薄，可增加膠件厚度；面底膠件配合不良，易導(dǎo)致外觀不良，須改善配合；2）溢膠：面底配合為過盈配合，導(dǎo)致超聲時(shí)溢膠，可改善配合；減小焊接壓力及焊接時(shí)間；膠件材料不配套，改善材料性能；3）超聲焊接不牢固：超聲線太小，可增加超聲線；焊接壓力太小且焊接時(shí)間太短，可增加焊接壓力及時(shí)間；超聲模焊頭下降位置不夠，可降低焊頭位置；4.2成品電池各項(xiàng)測(cè)試要求（通常）尺寸符合結(jié)構(gòu)工程師圖紙電池結(jié)構(gòu)緊密，內(nèi)部無松動(dòng)，搖動(dòng)結(jié)果、按壓結(jié)構(gòu)無異響；超聲后，電池蓋兩端落差≤0.1mm；電池與電池卡扣、手機(jī)各組件配合、接觸良好，不掉電；要求電池與手機(jī)后罩殼合縫≤0.15mm，合縫不均勻≤0.1mm，段差≤0.2mm。如果該型號(hào)手機(jī)配有充電座，電池應(yīng)與充電座也配合、接觸良好。材質(zhì)材質(zhì)符合要求報(bào)告阻燃測(cè)注塑材料阻燃達(dá)到V-0級(jí)或其它級(jí)別試報(bào)告尺寸結(jié)構(gòu)配合測(cè)試注塑材質(zhì)

鍍金五金端子平整，與手機(jī)配合良好，不掉電；外觀五金件表面不允許涂防銹材料。

鍍金厚度要求>=0.5um鹽霧必須通過24h鹽霧實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

耐磨插拔試驗(yàn)3000次以上,鍍金層不露底實(shí)驗(yàn)五金端子鍍金厚度用電池測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試。在環(huán)境溫度20℃±5℃的條件下，電池以1C5A充電。當(dāng)電池電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于等于0.01C5A停止充電。擱置0.5小時(shí)～1小時(shí)后，以1C5A電流放電到終止電壓。最長充電時(shí)間不大于8小時(shí)，放電時(shí)間應(yīng)不低于51分鐘

用電池測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試。在環(huán)境溫度20℃±5℃的條件下，電池以0.2C5A充電。當(dāng)電池電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于等于0.01C5A停止充電。擱置0.5小時(shí)～1小時(shí)后，以0.2C5A電流放電到終止電壓。最長充電時(shí)間不大于8小時(shí)，放電時(shí)間應(yīng)不低于5小時(shí)。

內(nèi)阻電池內(nèi)阻值<=150m?測(cè)試常溫電性能20℃1C5A放電性能20℃0.2C5A放電性能用電池在20℃環(huán)境下充電結(jié)束后，放入溫度40℃±2℃、相對(duì)濕度為90%～95%的恒溫恒濕箱中擱置48小時(shí)后，將電池取出在環(huán)境溫度20℃±5℃的條件下擱置2小時(shí)。再以1C5A電流放電至終止電壓，目測(cè)外觀。試驗(yàn)后放電時(shí)間應(yīng)不低于36分鐘，電池外觀應(yīng)無明顯變形、銹蝕、冒煙或爆炸。電池在20℃環(huán)境下充電結(jié)束后，將電池直接安裝在振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面上，按下面的振動(dòng)頻率和對(duì)應(yīng)的振幅調(diào)整好設(shè)備，X、Y、Z三個(gè)方向每個(gè)方向上從10Hz～55Hz循環(huán)掃頻振動(dòng)30分鐘，掃頻速度為1oct/min；振動(dòng)頻率：10Hz～30Hz，位移幅值：0.38mm；振動(dòng)頻率：30Hz～55Hz，位移幅值：0.19mm。試驗(yàn)結(jié)束后用萬用表測(cè)量電池正負(fù)兩極的電壓，電池電壓應(yīng)不低于3.6V。目測(cè)外觀，無明顯變形、銹蝕、冒煙或爆炸。電池在振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)束后，將電池平均按X、Y、Z三個(gè)互相垂直軸向直接或通過夾具堅(jiān)固在臺(tái)面上，以脈沖峰值加速度100m/s2，每分鐘碰撞次數(shù)40～80，脈沖持續(xù)時(shí)間16ms，碰撞次數(shù)1000±10的試驗(yàn)條件進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。驗(yàn)結(jié)束后用萬用表測(cè)量電池正負(fù)兩極的電壓，電池電壓應(yīng)不低于3.6V。目測(cè)外觀，無明顯變形、銹蝕、冒煙或爆炸。電池碰撞試驗(yàn)結(jié)束后，將電池由高度（最低點(diǎn)高度）為1000mm的位置自由跌落到置于水泥地面上的18mm～20mm厚的硬木板上，從XYZ正負(fù)每方向自由跌落1次。結(jié)束后，將電池以1C5A電流放電至終止電壓。然后以1C5A進(jìn)行充放電循環(huán)至放電時(shí)間不低于51分鐘，即可終止循環(huán)，

循環(huán)次數(shù)應(yīng)不多于3次。環(huán)境測(cè)試恒定濕熱性能振動(dòng)碰撞自由跌落用恒流恒壓源持續(xù)給充滿電的電池加載8h，恒流恒壓源電壓設(shè)定為2倍標(biāo)稱電壓，電流設(shè)定為2C5A的外接電流，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏液。

電池在環(huán)境溫度20℃±5℃的條件下，以0.2C5A電流放電到終止電壓后，外接30Ω負(fù)載放電24h，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏液。

用小電流放電，直到電池?zé)o輸出電壓，然后用0.2C5A電流充電。電池電壓能夠恢復(fù)正常。

電池充電后，將正負(fù)極用0.1Ω電阻器短路1h，電池應(yīng)不爆炸、不起火、不冒煙或漏液；瞬時(shí)充電后，電池電壓應(yīng)不小于3.6v。

測(cè)試保護(hù)電路參數(shù)

保護(hù)電路要求有2級(jí)保險(xiǎn)絲保護(hù)。鋰離子電池用80℃溫度保險(xiǎn)絲（PTC），并且必須貼裝在電芯表面；聚合物電池允許將保險(xiǎn)絲放置在保護(hù)電路板上。電池安全測(cè)試過充電保護(hù)過放電保護(hù)過放電后恢復(fù)充電短路保護(hù)保護(hù)板測(cè)試保護(hù)電路參數(shù)2級(jí)保護(hù)將電池放置在沖擊臺(tái)上，將10kg重物自1m高度自由落下，沖擊已固定在夾具中的電池（電池的面積最大的面應(yīng)與臺(tái)面垂直），電池允許發(fā)生變形，但應(yīng)不起火，不爆炸。

將電池放置于熱箱中，溫度以（5±2）℃/min的速度升至150±2℃并保溫30min，電池應(yīng)不起火，不爆炸。

本項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在拆除電池外保護(hù)線路后進(jìn)行。電池的外部溫度不得高于