锂电池PACK工序的知识

1、锂电池PACK工序的知识 、PACK简介 锂电池的应用广泛，从民用的数码、通信产品到工业设备到军用电源等都在批量使用， 不同产品需要不同的电压和容量，因此锂离子电池串联和并联使用情况很多，锂电池通过 加装保护电路、外壳、输出而形成的应用电池称为PACK PACK可以是单只电池，如手机 电池、数码相机电池、MP3 MP4电池等，也可以是串并联组合电池，如笔记本电脑电池， 医疗设备电池，通信电源，电动车电池，备用电源等。 1、PACK组成： PACK包括电池组、保护板、外包装或外壳、输出（包括连接器），钥匙开关，电量指 示，及EVA青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK PACK勺外特性

2、由应用决 定。PACK勺种类很多。 2、各材料用途：见下表 序号 材料名称 用途 备注 1 锂离子电池 提供能量。PACK勺核心部件放电时化学能转化成电能，充 电时电能转化成化学能。主材料之一。 多种类，多 型号，必配 2 保护板 保护电池工作于安全环境下，是PACK重要的必备部件。主 材料之一。 按使用要求 配备，必配 3 外壳 锂电池组的包装载体。保护电池免受外力和美观，便于安 装于电池应用设备上。主材料之一。 多样式，由客 户决定 4 钥匙开关 电池输出开关。电池车电池配备。 非必配件 5 电量指示 指示电池剩余能量，分电压指示方式和积分计算指示方式。 非必配件 6 青稞纸 隔离与绝缘。

3、隔离开电池与其它部件。 7 EVA 隔离与减震。或做填充以固定电池位置。 8 支架 对电池定形。使电池按一定顺序排列并方便散热。 开模具 9 咼温胶带 隔离与绝缘。隔离开需要隔离的部件。 非必备件 10 镍带 完成电池的并、串联。通过电流。 必备 11 导线 连接电池输出。 必备 12 输出连接器 电池输出接口，实现与使用端的匹配连接。 非必备件 13 标签 显示电池组参数及使用注意事项。 非必备件 14 PVC 电池外包装。热缩塑形。 非必备件 15 转接电路板 实现电池定位，串联及并联组合。 非必备件 16 保险管 过流保护，防止异常大电流损坏器件 非必备件 3、PACK勺特点 有完整的功

4、能，可直接应用。 种类的多样性。同一应用需求有多种 PACK能实现。 电池组PACK要求电池具有高度的一致性（容量，内阻，电压，放电曲线，寿命） 。 电池组PACK勺循环寿命低于单只电池的循环寿命。 在限定的条件下使用（包括充电、放电电流，充电方式，温度、湿度条件，振动情况， 受力程度等） 锂电池组PACK保护板要求有充电均衡功能。 高电压、大电流电池组PACK如电动车电池、储能系统）要求配备电池管理系统（BMS、 CAN RS485等通迅总线。 电池组PACK寸充电器的要求较高，有些要求和 BMS实现通迅，目的是使每只电池正常 工作、完全发挥出电池储存的能量，并保证使用安全、可靠。 4、PA

5、CK的设计 充分了解使用要求，如应用环境（温度、湿度、振动、盐雾等、 、使用时间、充电、放 电方式和电参数，输出方式，寿命要求等。 按使用要求选择合格的电池和保护电路板， 满足尺寸、重量的要求。 包装可靠，满足要求。 生产工艺简洁化。 方案最优化。 成本最低化。 检测易实现。 5、使用注意事项！ ！ 不可投入火中或接近热源使用！ ！ 不可用金属将输出正负极直接连在一起。 不可超出电池温度范围使用。 不可用力挤压电池。 用专用充电器或按正确的方法充电。 电池搁置时请每三个月补充电一次。并按储存温度放置。 、重要部件介绍 1、电池组 组成：电池由单体电池通过并串联而成。并联增加容量，电压不变，串联

6、后电压倍增， 容量不变，如 10Ah电池由单只 N18650/2Ah通过 5并组成，36V/2Ah电池可由单只 N18650/2Ah 通过10串组成，36V/10Ah电池由单只 N18650/2Ah通过5并10串组成。 容量、内阻、电压值差异不 但很难做到，一般情况下，电 容量损失越多。 组合要求:并联及串联的电池要求种类一致、型号一致， .一致（动态一致性） 2%5%电池数量越多， 【实现，一是通过镍带点焊或激光焊接或超声波 大于2%本质是电池充电放电曲线的 池通过并联串联组合后， 容量损 一 组合的实现:二电池的组合通过二种方式 焊接，这是常用手段，优点是可靠性较好，但不易更换。二是通过弹

7、性金属片接触，优点 是不需要焊接，电池更换相对容 要求：电 寿命要求等。 专用保护板方可 也组要符合用户使用 :电也组不可单独使用 。 冷点是可能导致接触不良。 求、环境要求、振动要求、充电要求, 时的工作时间要 （过充电、过放电、过电流均会损伤电池。 ，需要配备 MOSFE 2、 CHARGE IN P- 保护板 组成：保护板由保护IC，MOSFET晶体管，电阻及电容和 作用：保护电池工作于正常状态下。防止电池因过充电、过放电、短路等引起的电池 PCB及散热器件等组成。 失效及发生冒烟、起火、爆炸而产生的危险。 具体功能： A、过充电保护，不同体系的电池的过充电保护电压不同，一般情况下，磷酸

8、铁锂的过充 P+ 。 酸锂、锰酸锂，三元材料锂电池过充电保护电压为 卜 磷酸铁锂的过放电保护电压 2，其它三种锂电池为 不同IC和MOSFE的短路保护值不同 低于保护电压 。 需要通过充电来恢复。 电保护，钴 过放电，保4 短路保护。由 ic和mosFe的参数决定 过充电保 过放电保 短路保护 均衡功能。 B、 c、 D、 护恢复电压。 iC 都有此功 护恢复电压。有些IC无 延迟时间。一般十几毫秒 有些应用需要均衡功能 充电均衡，饗衡的目的是保证每只电池 E、 F、 G、 力能，一般恢复电压 此功能。过放电后 IC 因电池放电电流较大，均衡不易实现，目前多为 都能充满电，延长使屮命，最大限度

9、的发挥电池 的作用。B3 保护板 A保护板靠近电也连接，锂电池不可脱离保护板单独使用 B注意保护板与电池间做有效的隔离，起绝缘和隔热作用 C多节保护板与电池安装连接时,前照先低电平后高电平的顺序连接。ch即先连接|IB-，然后 B9, 最后B+。见下图。拆下保护板时，与安装顺序相反。p- B1、B2 保护板的设计 作为一名合格的研发工程师，设计一款产品要实现最优化。即具有最高的性价比。保 护板的设计要考虑如下几点： A 设计要保证可靠性、工作稳定性。过流参数保留有至少 30%的技术余量。 B 设计的产品要便于测试。 C 设计要便于生产和调试。工艺上要简化。 D 产品要便于安装。 E 设计要满足

10、尺寸的要求。 F 设计要方便采购器件。使用器件不能太特殊。 G 设计要考虑成本。 H 设计要充分考虑散热及散热器件的放置。 I 设计要考虑环保要求。 1、电动车锂电池组 简介： 电动车电池是提供给电动自行车作为动力源。电池通过控制器来驱动电动，将电能转 化成机械能，带动电机转动，实现非人力骑行。 电池、控制器、电机组成电动车动力系统，系统中电池提供动力，电机实现转动，控 制器控制并保护电池和电机， 实现电池和电机间的可控安全工作。 控制器是核心控制部件 控制器对电池的控制包括二部分，一是限流，二是欠压保护。限流值一定小于保护板 的过流保护值，否则造成保护板提前保护，形成误动作，影响使用。控制器

11、的欠压保护值 要高于保护板的过放电保护，否则造成非正常断电，缩短骑行距离，形成客诉。 因电机属于感性负载，电动车启动时启动电流大于正常工作电流，一般为工作电流的 2 倍，控制器承受过载电流也是 2 倍额定电流。承受过载时间标准要求 3min 。要求电池保 护板的最大工作电流大于控制器限制电流的 2 倍。 应用领域对电池要求： A、要求电池一致性好。电池自行车电池有三种工作电压，24V/36V/48V,容量从8Ah17Ah 不管是软包装电池还是圆柱电池，都需要多串组合，如果一致性差，影响电池容量，一组 中容量最低的电池决定整组电池的容量。 B、要求大电流放电性能。电动车电池从负载分析，正常行驶条

12、件下放电电流介于1C之间, 如果有上坡路面，则放电电流更大，有长时间放电超过1C的情况发生。因此电动车电池 一定要满足大电流放电要求。 C、要求电池散热良好。对电池来说，放电超过1C意味着电池有超过环境20的温升，电 动车电池数量较多，内部的电池温升不容易散出来，造成各电池间温度不均匀，放电曲线 不一致，容量不一致，长久会导致各电池间寿命不一致，表现为骑行距离缩短且缩短时间 加快。 D要求电池结构合理，生产工艺水平高。电池要能承受颠簸路面的振动冲击。对生产工 艺尤其是点焊工艺要求高。 要求点焊牢固， 另外要求减震防护良好。 避免电池在壳体晃动。 E、要求电池循环寿命高。 锂电池相对于铅酸电池来说质量虽轻，但价格较高，如果寿命 不能高于铅酸电池，市场认可度肯定降低。寿命靠品质优异来保证。 质量控制 针对上述电动车电池要求，为满足要求，应采取如下措施： A、采用质量过关的锂电池。需要合格稳定的供应商提供性能良好的单体电池，单体电池 经过一系列安全测试和性能测试，合格后使用。 B、要求电池内阻低且一致性好。 低内阻保证大电流放电的容量、平台，散热性等。 C、电池结构上采用通风设计， 相邻二只电池间保留不低于 2mm勺间距，此结构要求用塑 胶支