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动力电池模组成型方法

浏览:614 发表时间:2019-02-17 17:13:49 来源:网络

动力电池模组,将若干单体电芯通过导电连接件串并联成一个电源,通过工艺、结构固定在设计位置,协同发挥电能充放存储的功能。可以说模组的基本作用就是连接、固定和安全防护。

常见的模组类型,根据电芯与导电母排的连接方式可以分成焊接、螺接、机械压接三种形式。有研究表明,电芯单体与模组母排之间的连接方式,不仅仅影响制造效率,是否可以实现自动化,其对电池装车以后的性能表现同样会有不容忽视的影响。今天不挖为什么,只汇总一下主要的模组连接方式。

焊接

应用于电池模组的焊接工艺,主要有激光焊接、超声波焊接和电阻焊。其中,激光焊配合工业机器人正在逐步成为自动化模组生产线的主力。

焊接工艺,效率高,易于实现自动化生产。在不断改进焊接工艺,限制成型过程中的热影响以后,在实际生产中的应用也越来越多。


三种连接方式的比较

焊接的连接电阻小于螺接,前面有一篇文章涉及到了这个实验和相关数据。为了方便查看,重新复制粘贴在下面附录中。文献结论是,焊接的内阻小于螺接。连接电阻小,储存在电池里的电能能够以更高的效率支持汽车跑更远的距离,这个是焊接明确的优点。同时,焊接的生产效率提升空间大,可以说总体上,焊接优于螺接。但也可以看到,螺接一般在大型电池上应用,其更强的导电能力得以凸显,而效率低的劣势被削弱了。

新能源汽车电池连接片

没有找到机械压接的具体数据,机械压接的好处在于拆装灵活,后期维护以及二次回收利用成功率高。缺点是组装效率难于大幅度提升,若机械连接结构设计不够合理,则在长期的道路车辆运行环境下,接触电阻发生变化的可能性高。

实验结果分析,从数据可以看出,螺丝连接的连接阻抗要远远大于激光焊接的连接阻抗。形成螺丝连接的连接阻抗大的主要影响因素有:连接面表面不平整(表面粗糙度较大);受到环境因素影响,长/短连接排和电池接触面产生氧化或腐蚀;螺丝拧紧力不够,每个螺丝的拧紧力矩不一致;外界因素干扰引起螺丝松动,包括在运输、搬运过程中振动引起的螺丝松动。由于激光焊接是将光能转化为热能,使材料熔化,从而达到焊接的目的,相当于将两者熔为一体,因此这种连接方式的阻抗必定会比较小。从锂电池模块内阻上看,连接方式三的锂电池模块内阻优于连接方式一和连接方式二。


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