鋰電池基礎(chǔ)知識(shí)課件

目錄

一、常用電池介紹二、鋰離子電池用途三、PACK生產(chǎn)物料分類及應(yīng)用介紹四、PACK組裝流程及工位要點(diǎn)一、常用電池介紹電池：是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的一種產(chǎn)品，目前市場上常用的電池有鎳隔電池、鎳氫電池、鉛酸蓄電池、鋰電池。1、鎳隔電池：電池單體電壓1.2V、電池具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強(qiáng)、維護(hù)簡單、有較強(qiáng)的耐深度放電能力，并且在低溫、大電流放電時(shí)，其容量無明顯下降。鎳隔電池缺點(diǎn)：有記憶效應(yīng)，使用中盡量放完電后再進(jìn)行充電、、因其中的金屬鎘有巨毒不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、產(chǎn)品價(jià)格高且其報(bào)廢后必須進(jìn)行回收，耐高溫性能較差。2、鎳氫電池：電池單體電壓1.2V，容量是鎳鎘電池的二倍，內(nèi)部無毒重金屬元素，更環(huán)保。鎳氫蓄電池的比能量較大、使用壽命長，過充電和過放電性能好，能帶電充電，并可以實(shí)現(xiàn)快速充電。低溫性能較好，能夠長時(shí)間存放。鎳氫電池缺點(diǎn)是自放電率比較高、成本太高。

3、鉛酸蓄電池：性能可靠，價(jià)格低廉，技術(shù)較成熟，是目前應(yīng)用最廣泛的電池之一。但鉛酸蓄電池質(zhì)量重，過充電、過放電性能差，易自放電，比能量、能量密度和壽命不夠理想，快速充電困難。4、鋰電池：分一次電池和二次電池兩種:一次電池為不可充電電池，形狀為早期所用的長方形、圓柱形及紐扣形。電池的正極材料是鋰金屬，負(fù)極材料是碳材。二次電池為可充電電池，也就是目前市場上常見的鋰離子電池。鋰離子電池又分液態(tài)鋰離子電池與聚合物鋰離子電池兩種。

5、太陽能電池:通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置4.3鋰離子電池的工作方式：當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，

又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。4.4在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動(dòng)員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。二、鋰離子電池用途

鋰離子電池的應(yīng)用廣泛，主要是兩大類別：以鈷酸鋰為主要應(yīng)用的移動(dòng)數(shù)碼消費(fèi)產(chǎn)品和以磷酸鐵鋰為主要應(yīng)用的動(dòng)力電池產(chǎn)品。移動(dòng)數(shù)碼消費(fèi)產(chǎn)品包括手機(jī)、MP3、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等；動(dòng)力電池產(chǎn)品包括電動(dòng)工具、礦燈市場、風(fēng)電和太陽能儲(chǔ)能市場，以及電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)轎車和電動(dòng)客車市場等。公司電池特性及組成標(biāo)稱電壓：容量：內(nèi)阻：充電限制電壓：充電保護(hù)電壓：放電保護(hù)電壓：充電模式：先以0.2C/1C電流恒流充電至4.2V，然后恒壓充至充電電流為0.01C止。放電模式：以0.2C/1C電流恒流放電至2.75V或3V止。短路保護(hù)：外形尺寸：重量：三、PACK物料分類及功能介紹PACK物料主要分以下幾類：電芯、塑膠件、五金件、標(biāo)準(zhǔn)件、管理系統(tǒng)、充電器、導(dǎo)線、膠紙膠帶、絕緣材料、填充材料、接線端子、產(chǎn)品標(biāo)貼、包裝材料。1、電芯：電芯根據(jù)原材料不同主要分為錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等，根據(jù)外觀形狀分為圓柱及軟包兩種。為了保證電池組的一致性，在進(jìn)行組裝電池組之前，先將同一容量檔的電芯按分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分檔配組，再將分組后的電芯進(jìn)行組裝。2、塑膠件：主要應(yīng)用于外殼及配件，表面應(yīng)光滑、無劃痕、裂紋、縮水、變形等注塑不良現(xiàn)象。塑膠件需與其它部件進(jìn)行試裝，試裝應(yīng)順利、配合良好、無錯(cuò)位、離口等不良現(xiàn)象，產(chǎn)品需經(jīng)品質(zhì)檢驗(yàn)合格后才可采用。所用塑膠件因結(jié)構(gòu)要求，材質(zhì)大都為ABS和ABS+PC。

3、五金件：主要應(yīng)用于電池內(nèi)部導(dǎo)熱部件、電池組外殼、外箱。表面應(yīng)光滑平整，無污漬、批鋒、沙眼、生銹，毛刺，表面鍍層無脫落。與其它零部件試裝，試裝應(yīng)順利、配合良好、無錯(cuò)位、離口等不良現(xiàn)象。五金加工方式有車、銑、刨、磨、鉗、沖壓、鑄造等方式。

4、標(biāo)準(zhǔn)件：定義：按照國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),或者國外的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的零件。主要是為了維修替換方便,如螺釘,鍵,法蘭,軸承，螺絲、平墊片、彈弓等都是標(biāo)準(zhǔn)件,在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以直接從市場上買到所需的零件,而不需要專門的單獨(dú)制作,減少了成本,提高了勞動(dòng)效率。

5、管理系統(tǒng)：分PCM和BMS兩種。保護(hù)板又稱PCM，一般可以管理電芯串?dāng)?shù)在20串以內(nèi)，電流小于50A的電池組，常用于電動(dòng)自行車。BMS又稱管理系統(tǒng)，主要應(yīng)用于大功率電池組，除了包含保護(hù)板的功能，還包括比如容量（SOC）預(yù)測功能、通訊功能、故障預(yù)警功能等。8、膠紙膠帶：瑪拉膠帶、皺紋膠帶、透明膠帶、茶色高溫膠帶、紅色高溫膠帶、纖維膠帶。8.1瑪拉膠帶：具有很強(qiáng)的耐高溫耐電壓性能，有極佳的抗化學(xué)品、抗化劑和防潮能力，并可抵受切割和磨損,適用于變壓器、馬達(dá)、電容器等各類電機(jī)、電子阻件之絕緣包扎。目前主要應(yīng)用于電芯間的捆綁固定。8.2皺紋膠帶：有極佳的粘性，耐溫性好，抗拉強(qiáng)度佳，保持力好且揭除后不留任何殘膠，能在高溫環(huán)境下進(jìn)行多次烘烤使用，用于各種遮蔽，細(xì)線遮蔽。8.3透明膠帶：常用膠帶之一，具有高抗拉伸力、質(zhì)輕、無毒、無味、環(huán)保、低成本、持粘強(qiáng)、耐溫180℃，適用于各種產(chǎn)品的粘接及封箱。8.4茶色高溫膠帶：抗化學(xué)溶劑性好，高粘著力、撕離不留殘膠具有極佳的耐高溫性，可在≤280℃的溫度范圍內(nèi)使用。目前主要應(yīng)用于極耳頂部排線的固定。8.5紅色高溫膠帶：具有極好的耐高溫性，電絕緣性、抗化學(xué)性，具有高粘著力，柔軟服帖和撕離不留殘膠等特性。主要應(yīng)用于極耳間的絕緣。9、絕緣材料：青稞紙、EVA膠墊、環(huán)氧樹脂板9.1青稞紙：具有良好的絕緣性、柔韌性、耐水、耐磨、耐油脂、耐老化，多用于硬質(zhì)零部件接合中的隔墊。9.2EVA膠墊：表面光滑，手感柔軟而富有彈性，有著良好的防震、減震、防潮、防磨損、耐壓的效果。主要應(yīng)用于電池組的間隙填充及零部件之間的支撐。9.3環(huán)氧樹脂板：具有較高的機(jī)械和介電性能，較好的耐熱性和耐潮性，并有良好的機(jī)械加工性，主要用于樣品電池的包裝和零部件間的絕緣。10接插件：是電路與電路之間的連接工具，它分為接件和插件兩部分，統(tǒng)稱為接插件，在實(shí)際工作中配合護(hù)套使用。使用接插件接線方便、能顯著提高工作效率，本公司常用的有子彈頭接插件、插片接插件等。11標(biāo)貼：標(biāo)貼的種類很多，材質(zhì)為肖銀特，主要用于表達(dá)公司的名稱、產(chǎn)品的安全警示的提醒。作業(yè)中注意貼標(biāo)貼時(shí)被貼表面保持清潔，否則可能會(huì)導(dǎo)致邊緣有翹起現(xiàn)象。另外標(biāo)貼位置嚴(yán)格按照作業(yè)要求進(jìn)行粘貼，尺寸不能有錯(cuò)。銷往國外的產(chǎn)品，標(biāo)貼必須符合ROHS環(huán)保要求。四、PACK組裝流程：電池組焊導(dǎo)排及排線電芯分組捆綁電芯裝連接板、極耳加工電池組進(jìn)行充放電測試電池組裝保護(hù)板導(dǎo)線加工

電池外殼零部件加工電池各零部件組裝電池組裝殼測試電池組電池組包裝電池組裝殼組裝電池組五、PACK各工序組裝要點(diǎn)：1、電芯分組：目的是將同一檔次的電芯進(jìn)行配組，保證電池組串聯(lián)后的一致性。配組時(shí)需嚴(yán)格按照作業(yè)技術(shù)要求將同一檔次的電池組進(jìn)行配組，配組后的電芯小心擺放，避免發(fā)生短路和壓傷。2、捆綁電芯：將同一組的電芯進(jìn)行捆綁固定。串聯(lián)電池組時(shí)先將每兩只電芯為一組面對(duì)面進(jìn)行捆綁，再將幾組按正負(fù)極順序進(jìn)行串聯(lián)捆綁。電池組并聯(lián)時(shí)先將同一組的電芯的正負(fù)極按同一方向進(jìn)行并在一起。所有電芯之間需用EVA膠墊進(jìn)行隔開，用瑪拉膠帶將電芯捆綁在一起。捆綁電芯時(shí)注意電芯極耳之間需用紅色高溫膠帶隔開，防止發(fā)生短路；瑪拉膠帶纏繞電芯時(shí)需上下整齊一致。3、裝PCB連接板：連接板主要作用是串聯(lián)極耳。連接板上有銅箔，焊焊后可增加導(dǎo)電面積。作業(yè)中需注意：穿極耳時(shí)須使用塑膠鑷子進(jìn)行操作，防止電芯之間發(fā)生短路、極耳壓在銅箔上后不可超出銅箔、每個(gè)焊點(diǎn)焊錫時(shí)盡量在五秒以內(nèi)，錫點(diǎn)加熱時(shí)越長容易損壞電芯、各個(gè)焊點(diǎn)焊接后保持一致。4、電池組焊導(dǎo)線及排線：根據(jù)保護(hù)板的技術(shù)要求確定排線接線方式，將每根排線焊接在各個(gè)焊點(diǎn)的兩端，每個(gè)焊點(diǎn)時(shí)間不可超過3秒。焊接完成后需用茶色高溫膠帶將排線固定在電池的頂部，并在每個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行打