PACKNO.

0581

電池與電芯在pack行業(yè)，人們都把沒有組裝成可以直接使用的電池叫做電芯，而把連接上PCM板，有充放控制等功能的成品電池叫做電池。在pack組裝中電芯是電池的重要組成部分Pack中最常用幾種電芯：聚合物、鋁殼鋰離子、鋼殼鋰離子、圓柱型電芯（鋰離子、鎳氫）。電芯型號、規(guī)格、命名方法：按電池外觀尺寸寬/厚/長，如：方形鋰離子383450型號，指電芯實(shí)體部分寬34mm厚3.8mm長50mm如：圓柱型18650型號，就是指電芯直徑18mm長65mm；聚合物（軟包）

383450型號，指電芯實(shí)體寬34mm厚3.8mm長50mm

34mm

一

Φ

18mm65mm50mm3.8mm正極輸出突

出部分負(fù)極輸出電芯型號、規(guī)格常用單位：①標(biāo)稱容量：

mAh

（毫安時(shí)）

；②開路電壓：V（伏）；③交流阻值：

mΩ

（毫歐）；

④電流：

A

（安培）。圓柱型鋰離子電芯

18mm同端：異端：電芯結(jié)構(gòu)：

方形鋁殼鋰離子電芯65mm電芯在PACK加工中的檢測項(xiàng)目：①電壓：開路電壓；②內(nèi)阻：交流內(nèi)阻；③容量：電芯容量（標(biāo)稱容量）

；④尺寸：電池實(shí)體

部分寬、厚、長。其他：①外觀；②輸出端有無氧化；

③輸出端位置、尺寸。測電芯尺寸：常用工具：卡尺、通規(guī)；卡尺檢測尺寸（注意檢測時(shí)正負(fù)極不可短路，卡尺頭部要用絕緣材料包裹）

。測電芯電壓、內(nèi)阻：常用工具：萬用表、內(nèi)阻測試儀。萬用表直流電壓檔檢測開路電壓與負(fù)載電壓，加10Ω負(fù)載后可測得負(fù)載電壓，相當(dāng)于電池工作電壓。用內(nèi)阻測試儀可快速測得電芯電壓、內(nèi)阻。軟包/聚合物鋰離子電芯保護(hù)線路板的構(gòu)成①IC：控制；②MOS：開關(guān)；

③NTC：為負(fù)溫度系數(shù)電阻（溫度越大，電阻越小），對手機(jī)起保護(hù)作用；

④ID：起解碼作用

(識(shí)別電阻）；⑤電阻：起限流、采樣作用；

⑥電容：起瞬間穩(wěn)

壓作用，濾波作用；⑦Fuse/Ptc：熔斷保險(xiǎn)絲，起保護(hù)作用。保護(hù)電路板上線前檢測項(xiàng)目：保護(hù)線路板性能及基本功能，測試基本參數(shù)：短路保護(hù)功能、充電功能、放電功能

、

ID或NTC值功能、靜態(tài)工作電流、保護(hù)電

路板內(nèi)阻、過充保護(hù)功能、過放保護(hù)功能、

短路沖擊、內(nèi)阻、耐壓測試、過流/過壓保護(hù)功能、高低溫沖擊測試、觸片鹽霧測

試、錫點(diǎn)檢查、外觀尺寸2

電池的組成電池組成最重要兩大部分：電芯與保護(hù)線路板（通常叫法為pcM板）。鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。保護(hù)板通常包括控制IC、

MOS開關(guān)及輔助器

件NTC、

ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路溝通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超

過規(guī)定值時(shí)，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。組裝輔料雙面膠膠殼粘結(jié)劑連接金屬片PTC、

FUSE

，

PTC：英文Positive

Temperature

Coefficient的縮寫，意思是正溫度系數(shù)。溫度越大阻值會(huì)增加，

冷卻后恢復(fù)。標(biāo)簽（商標(biāo)）----電池的標(biāo)識(shí)，主要內(nèi)容包括：標(biāo)稱容量、產(chǎn)品規(guī)格型號、防偽標(biāo)志、環(huán)保標(biāo)識(shí)、生產(chǎn)廠商、生產(chǎn)日期等。PTC專業(yè)里面通常把正溫度系數(shù)器件簡稱為PTC，電池產(chǎn)品里PTC可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發(fā)生，根據(jù)電池的電壓、電

流密度特性和應(yīng)用環(huán)境，對PTC有專門的要求。

PTC是電池組件產(chǎn)品里一個(gè)非常重要的部件，對電池的安全擔(dān)負(fù)著重要使命，它本身的性能和品質(zhì)也是電池組性能和品質(zhì)的一個(gè)重要因數(shù)。電路中有過流發(fā)生時(shí)，流經(jīng)聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲的大電流產(chǎn)生的熱量足以使聚合物樹脂基體融化，體積膨脹，因而切斷了導(dǎo)電粒子形成的鏈狀導(dǎo)電通路，導(dǎo)致聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲的阻抗迅速升高，而起到對電路的過流保護(hù)作用，故障排除后，樹脂重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路，器件恢復(fù)為低阻抗，因此有人稱它為可恢復(fù)保險(xiǎn)絲或自復(fù)保險(xiǎn)絲。常串聯(lián)于電路中。PTC、

FUSEFUSE：熔斷或保險(xiǎn)絲，短路時(shí)溶斷，不可恢復(fù)聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲負(fù)載電器開關(guān)電源3電池pack工藝連接工藝：

隨著PACK工藝的不斷發(fā)展，連接方式不斷改進(jìn)：從原來導(dǎo)線錫焊工藝到鎳片錫焊工藝，

從鎳片錫焊工藝到鎳片點(diǎn)焊

（電阻焊）工藝，鎳片點(diǎn)焊（電阻焊）工藝到激光點(diǎn)焊工藝；導(dǎo)線錫焊工藝：

電芯、保護(hù)板通過導(dǎo)線錫焊連接，然后裝配膠殼，缺點(diǎn)：以產(chǎn)生錫珠、脫焊，有安全隱患。鎳片錫焊工藝：

電芯、保護(hù)板通過鎳片錫焊連接，然后裝配膠殼。缺點(diǎn)：以產(chǎn)生錫珠、脫焊，有安全隱患。鎳片點(diǎn)焊工藝：電芯、保護(hù)板通過鎳片金屬點(diǎn)焊連接，然后裝配膠殼。缺點(diǎn)：對產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝要求較高。優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品穩(wěn)定、可

靠，

一致性好。定、可靠，

一致性好。封裝工藝：卡扣裝配工藝，

工藝特點(diǎn)：

一致性較差，尺寸難控制，縫隙、變形是此工藝的最大難點(diǎn)，成本高。激光點(diǎn)焊工藝：電芯、保護(hù)板通過鎳片金屬點(diǎn)焊連接，然后裝配膠殼。缺點(diǎn)：對產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝要求非常高，優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品穩(wěn)卡扣（扣合式）封裝-塑焊封裝-膠框封裝、注塑封裝一致性好，無縫隙、變形等控制難點(diǎn)，美觀，尺寸小，容量

高，且工藝成本低一致性較好，縫隙、變形較好控制，美觀，但成本較高結(jié)構(gòu)：外置式-內(nèi)置式超聲波塑焊工藝注塑工藝注塑來料檢驗(yàn)上料電芯測試：電壓、內(nèi)阻、尺寸使用工具設(shè)備：A、電壓、內(nèi)阻：內(nèi)阻測試儀B、尺寸：通規(guī)、數(shù)顯卡尺4、電池pack生產(chǎn)流程注塑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程整形定位、

檢測低壓注塑

成型來料檢驗(yàn)上料絕緣、支

架粘貼點(diǎn)焊正、

負(fù)極電性能

檢測底殼

粘貼包裹商標(biāo)外觀清潔外觀檢查尺寸測量貼防水紙Pcb焊接裝箱點(diǎn)焊正、負(fù)極使用設(shè)備：金屬點(diǎn)焊機(jī)使用工具、耗材：點(diǎn)焊夾具、焊極點(diǎn)焊PCB板，使用設(shè)備：金屬點(diǎn)焊機(jī)。使用工具、耗材：點(diǎn)焊夾絕緣、支架粘貼，底殼粘貼具、焊極。點(diǎn)焊PCB板應(yīng)注意：C-MOS

IC工作反應(yīng)時(shí)間快，但是容易被人體；夾具，工具，設(shè)備；及包裝材料上所攜帶的靜電損壞，所以在操作時(shí)要求對操

作者；夾具，工具，設(shè)備實(shí)施防靜電措施：設(shè)備接地、帶靜電手腕、穿著防靜電工衣、工鞋、工帽等防靜電措施：防靜電帽

防靜電手腕整形檢測

，使用設(shè)備：測試儀，使用工具：

測試夾具。防靜電工衣防靜電工鞋防靜電鞋套包裹商標(biāo)，使用工具：夾具，常規(guī)作業(yè)要求：無氣泡、接口處錯(cuò)位低于0.05mm、電芯無外露、商標(biāo)無起皺紋、凸點(diǎn)。電性能檢測

，使用設(shè)備：電池性能檢測柜。使用工具：測試工裝。外觀、清潔：檢查注塑后電池外觀，

清除油污。使用工具：碎布低壓注塑成型，使用設(shè)備：低壓注塑機(jī)。使用工具：注塑模具貼防水紙，使用工具：鑷子電性能檢測項(xiàng)目1）短路保護(hù)功能：通過測試儀檢測保護(hù)電路板在短路狀態(tài)有無保

護(hù)功能；2）充放電功能：通過測試儀檢測保護(hù)電路板充放電功能是否正常；3）內(nèi)阻測試：通過測試儀檢測成品電池內(nèi)阻是否符合產(chǎn)品要求；4）電壓：檢測成品電池空載、負(fù)載電壓是否符合產(chǎn)品要求，其中

負(fù)載電壓是在電池正負(fù)極兩端加負(fù)載電阻、模擬電池的工作狀態(tài)；5）

ID或NTC：

ID電阻是手機(jī)與電池互相識(shí)別、辨認(rèn)的電阻，如電池ID電阻錯(cuò)誤，在裝機(jī)后，手機(jī)無法識(shí)別時(shí)，手機(jī)會(huì)判定該電池?zé)o效，致使手機(jī)不能開機(jī)；

NTC電阻是電池在充電時(shí)電池內(nèi)部溫度會(huì)隨著電芯電壓的不官升高而升高，當(dāng)電芯電壓值達(dá)到電芯容量上限

時(shí)，

NTC電阻會(huì)發(fā)送充電停信號，關(guān)斷電池充電路，以保護(hù)電芯因

過充而損壞。普通封裝結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程絕緣、支

架粘貼低壓注塑成

型/裝殼尺寸測量來料檢

驗(yàn)上料整形定位、

檢測包裹商標(biāo)點(diǎn)焊正、

負(fù)極電性能

檢測裝箱底殼粘貼外觀

清潔外觀檢查Pcb焊接貼防水紙整形定位、

檢測來料檢驗(yàn)上料電性能檢

測點(diǎn)焊正、

負(fù)極外觀檢查包裹商標(biāo)尺寸測量對比：Pcb焊接裝膠框裝箱生產(chǎn)過程中常見的性能不良現(xiàn)象1）電壓低：電池出廠電壓一般要求在3.8伏以上，

但由于過程作

業(yè)，來料異常有可能會(huì)出現(xiàn)電芯電壓低的現(xiàn)象，具體值須根據(jù)作

業(yè)要求來判斷：

A開路電壓低，B負(fù)載電壓低。2）短路保護(hù)不良3）充電不良4）放電不良需要專用的成品電池檢5）內(nèi)阻不良

測柜來測試6）識(shí)別電阻不良（ID/NTC）等生產(chǎn)中產(chǎn)品防護(hù)短路、擠壓、高溫、碰撞有可能導(dǎo)致電池發(fā)生爆炸防護(hù)電芯嚴(yán)禁用刀,硬金屬;硬物刮壓，特別是軟包電池短路、擠壓、高溫、碰撞有可能導(dǎo)致電池發(fā)生爆炸短路、擠壓、高溫、碰撞有可能導(dǎo)致電池發(fā)生爆炸電芯嚴(yán)禁加熱類型電量（kWh）電壓（V）充/放電功率（kW）電池功能48V0.3～1.2485～15自動(dòng)啟停、制動(dòng)能量回收、扭力

輔助、空調(diào)壓縮機(jī)供電、座椅加熱、視鏡加熱HEV1～5100～30020～40制動(dòng)能量回收、輔助驅(qū)動(dòng)、純電驅(qū)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、給12V電池系統(tǒng)充電PHEV5～30300～40040～60能量回收、純電驅(qū)動(dòng)、輔助驅(qū)動(dòng)EV30～150300～40060～100能量回收、純電驅(qū)動(dòng)5車用動(dòng)力電池現(xiàn)狀動(dòng)力電池包類別不同類型動(dòng)力電池系統(tǒng)對比（2）動(dòng)力電池包類別48V動(dòng)力電池系統(tǒng)輕混（Mild

Hybrid）車用動(dòng)力電池系統(tǒng)自動(dòng)啟停、空調(diào)壓縮機(jī)、再生制動(dòng)、座椅加熱、前后視鏡加熱等；提高燃油效率15%；節(jié)能技術(shù)路線；代替?zhèn)鹘y(tǒng)12V鉛酸電池模塊；材料體系：

LFP/NCM電量kWh：

0.3-1.2（50%可用）容量

Ah：

6，

8，

12，

16，25電壓V：

24~54充/放電功率kW：

16/15（10s）功率密度

kW/kg：

2

輔助驅(qū)動(dòng)車輛、給12V電池系統(tǒng)充電、驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)HEV動(dòng)力電池系統(tǒng)混動(dòng)（Hybrid）車用動(dòng)力電池系統(tǒng)Camry

Hybrid電池系統(tǒng)參數(shù)：材料體系：

鎳氫

鋰離子NCM電量

kWh：

1.61容量

Ah：

6.5

4電壓

V：244.8（單體1.2）259（單體3.7）PHEV動(dòng)力電池系統(tǒng)寶馬X5

PHEV：卡羅拉/雷凌

PHEV卡羅拉/雷凌PHEV電池系統(tǒng)參數(shù)：電芯參數(shù)：材料體系：

NCR結(jié)構(gòu)；類型：圓柱18650；容量Ah：

2電壓V：

3.7；尺寸

mm：

φ18*65。

Pack參數(shù)：模組方案：

60個(gè)電芯，4s15p；模組容量：

30Ah；模組電壓：

14.8V；

Pack方案：

20個(gè)模組，

20s1p~共1200個(gè)

電芯80s15p；

Pack能量：

7.992kWh；能量密度：

61.95Wh/kg。Tesla

Model

3

-50kWh-96S31P其他型號：

65kWh-96S46P、

80kWh-96S46P（松下21700電芯）蔚來ES8

-100kWh-（12*8）

S2P（CATL-方形-NCM523電芯）EV動(dòng)力電池系統(tǒng)6

PACK工廠的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）

Pack工廠的建設(shè)模式（2）車間組成1)原材料庫：①模組存儲(chǔ)；②結(jié)構(gòu)件存儲(chǔ)；③

電子器件存儲(chǔ)。2)裝配區(qū)：①預(yù)組裝區(qū)：冷卻系統(tǒng)、

BMS系統(tǒng)；②

Pack裝配線；

③返修區(qū)。3)測試區(qū)：①

EOL測試：靜態(tài)測試、動(dòng)態(tài)測試；②容量檢測；

③質(zhì)檢：原料抽檢、產(chǎn)品抽檢。4)成品下線暫存區(qū)5)輔助用房：①公用輔房：變電所、空調(diào)機(jī)房等；②生活辦公

輔房。（3）工藝工程動(dòng)力電池PACK構(gòu)成工藝流程圖生產(chǎn)工序簡介方式二：AGV組線，（a）承載式+托盤；（b）潛伏式+裝配小車①

Pack線的組線方式方式一：輥道組線帶分揀盒裝配托盤方式二：

SPS分揀配送方式一：線邊物料架②物料配送③倉儲(chǔ)形式u原材料庫：

模組存儲(chǔ)、

結(jié)構(gòu)件、線束&電路板等電子器件u成品庫：電池包

人員安全培訓(xùn)；

不佩戴手表、戒指、項(xiàng)鏈等

首飾；

穿著個(gè)人防護(hù)用品PPE

禁止在濕汗、手皮破裂等情

況下作業(yè)；

電連接應(yīng)采用高壓絕緣工具；

Busbar安裝使用防錯(cuò)工裝；高壓操作工位：

考慮與其他工序隔

離

區(qū)域內(nèi)要設(shè)置絕緣

墊、滅火毯、靜電

釋放器等安全措施

手提式七氟丙烷滅

火器電池包充放電測試的消防措施七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)普通噴淋頭ESFR噴頭（6）智能化工廠1）智能工廠架構(gòu)及趨勢

自動(dòng)化、智能控制、無人化

全程可追溯和生產(chǎn)智能管理

目標(biāo)：優(yōu)化生產(chǎn)和管理，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量，

降低生產(chǎn)消

耗及成本，實(shí)現(xiàn)全生命周期的管理。2）智能工廠建設(shè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)及主要技術(shù)措施智能的質(zhì)量過程管理7

Pack工廠的發(fā)展趨勢（1）輕量化比亞迪Pack輕量化： CTM可以做到94%，成本降低14%，減重減成本效果顯，讓

整個(gè)模組里有90%以上的重量都是電芯。

通過一些高強(qiáng)度的鋁合金、鎂鋁材料、碳纖維的應(yīng)用，

使得CTP可以做到80%，對能量密度的提升有很大的幫助。上汽大眾MEB，上?！ぐ餐ぃ?/p>

30萬輛/年 Pack車間二層：鋁合金電池箱焊接線

Pack車間一層：

Pack組裝生產(chǎn)線大眾MEB：

590大模組MOD