新能源動(dòng)力鋰電池

新能源汽車(chē)需要使用鋰電池作為動(dòng)力電池。動(dòng)力電池即為工具提供動(dòng)力來(lái)源的電源，多指為電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)列車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、高爾夫球車(chē)提供動(dòng)力的蓄電池。其主要區(qū)別于用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的起動(dòng)電池。

動(dòng)力電池作為新能源汽車(chē)的核心零部件，其用來(lái)導(dǎo)電連接的配置就是其重中之重。動(dòng)力電池電芯單體與模組母排之間的連接方式，不僅影響動(dòng)力電池的制造效率，還決定動(dòng)力電池生產(chǎn)是否可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，其對(duì)動(dòng)力電池模組裝車(chē)以后的性能表現(xiàn)同樣有不容忽視的影響。

動(dòng)力電池模組連接片

動(dòng)力電池模塊的連接片大多采用多層材料復(fù)合材料的方法，其中一層材料是連接件和極柱之間的連接層，以保證焊接性能。采用多層材料疊加，保證連接片的導(dǎo)電性。

連接板基板經(jīng)過(guò)多層箔堆疊后加工成型，可形成柔性區(qū)域，用于補(bǔ)償動(dòng)力電池芯部膨脹引起的位移，減小對(duì)低強(qiáng)度界面的影響。

動(dòng)力電池模塊的連接件一般為矩形、梯形、三角形、臺(tái)形，連接面粘貼0.1厚的鍍鎳銅箔，焊接時(shí)表面在高溫下容易氧化變色，并在不破壞產(chǎn)品表面涂層的情況下進(jìn)行拋光清洗。這樣的產(chǎn)品不僅解決了整體電鍍的問(wèn)題，還解決了電導(dǎo)率最大化的問(wèn)題。

銅鍍鎳連接片最好，其次純鎳連接片，可是價(jià)格偏貴，最后是鍍鎳鋼連接片，鍍鎳鋼連接片價(jià)格相對(duì)便宜，并容易焊接。

各動(dòng)力電池生產(chǎn)商選用連接片的厚度是不同的，因連接片的厚度關(guān)系到耗用材料的重量及整體動(dòng)力電池模組的重量，降低厚度是動(dòng)力電池模組向輕量化設(shè)計(jì)的方向。

動(dòng)力電池模組常用的匯流排有：鎳片、銅鋁復(fù)合匯流排、銅匯流排、總正總負(fù)匯流排、鋁匯流排，銅軟連接、鋁軟連接、銅箔軟連接等。

動(dòng)力電池模組連接的焊接方法

動(dòng)力電池電芯單體與模組母排之間的連接方式，不僅影響動(dòng)力電池的制造效率，還決定動(dòng)力電池生產(chǎn)是否可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，其對(duì)動(dòng)力電池模組裝車(chē)以后的性能表現(xiàn)同樣有不容忽視的影響。

應(yīng)用于動(dòng)力電池模組連接的焊接方法主要有：

1.電阻焊

電阻焊是一種以電阻熱為能量的焊接方法。電阻焊是利用電流流過(guò)工件接觸面和相鄰區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)，將其加熱到熔融或塑性狀態(tài)，同時(shí)加壓形成金屬結(jié)合。

電阻焊焊接時(shí)不需要填充金屬，生產(chǎn)率高，焊件變形小，易于自動(dòng)化。為了防止接觸面上的電弧和鍛焊金屬，焊接時(shí)應(yīng)始終施加壓力。在電阻焊接過(guò)程中，待焊接工件的接觸表面對(duì)于獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量至關(guān)重要。因此，在焊接之前，必須清潔電極和工件之間以及工件之間的接觸表面。

在動(dòng)力電池的分組工藝中，電阻焊是比較成熟的工藝，應(yīng)用于動(dòng)力電池連接片與匯流條的焊接，動(dòng)力電池極與并聯(lián)導(dǎo)電條的連接等。

由于其設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉，在動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展初期得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)逐漸被更先進(jìn)的激光焊接和高分子擴(kuò)散焊所取代。

2.激光焊

激光焊接效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。在不斷改進(jìn)焊接工藝，限制成型過(guò)程中的熱影響以后，在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來(lái)越多，激光焊接配合工業(yè)機(jī)器人正在逐步成為自動(dòng)化動(dòng)力電池模組生產(chǎn)線的主力。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法，激光焊接主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，激光焊接過(guò)程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。

3.高分子擴(kuò)散焊

高分子擴(kuò)散焊是新一代的擴(kuò)散焊機(jī)， 導(dǎo)電帶軟連接設(shè)備，主要由主機(jī)與控制兩部分組成，可實(shí)現(xiàn)高分子材料間的擴(kuò)散焊接廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶煉等行業(yè)，主要生產(chǎn)行業(yè)急需的母線伸縮節(jié)和軟連接導(dǎo)電帶產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)軟母線、軟母線與硬母線、硬母線之間的擴(kuò)散焊接。

其原理就是在一定溫度和壓力下，將待焊物質(zhì)的焊接表面相互接觸，通過(guò)微觀塑性變形或通過(guò)焊接面產(chǎn)生微量液相而擴(kuò)大待焊表面的物理接觸，使之距離達(dá)(1～5)×10-8cm以內(nèi)(這樣原子間的引力起作用，才可能形成金屬鍵)，再經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的原子相互間的不斷擴(kuò)散，相互滲透，實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的一種焊接方法。

高分子擴(kuò)散焊是一種特殊的焊接工藝，能使用不同強(qiáng)度的銅箔在特定的區(qū)域焊接在一起，這種焊接工藝不需要使用任何形式的助焊劑，可實(shí)現(xiàn)完美的分子連接性，主要用于動(dòng)力電池的軟連接。安裝接觸面可以承受任何形式的擠壓、彎曲、或者碰撞。由于安裝接觸面是定制的，所以它可以安裝到只有2mm的空間內(nèi)。

對(duì)于新能源汽車(chē)電池模組連接片的焊接來(lái)說(shuō)，高分子這項(xiàng)工藝不需要焊料，就可以實(shí)現(xiàn)焊接，且焊接后質(zhì)量合格，外觀平整精美。且高分子擴(kuò)散焊機(jī)采用高頻變壓器，電壓低，從而可以有效降低了由高壓引起的絕緣和打火問(wèn)題，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性。

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