動(dòng)力電池是有無(wú)數個(gè)單體電芯按照一定的數量和要求組合起來(lái),最后形成一個(gè)完整的電池包的,所以單體電池的動(dòng)力電池的最小單元。那么電池包具體是如何由電芯組合而成的呢? 具體為,由數個(gè)電池單體并聯(lián)組裝焊接在一起組成電池模組,即為PACK模組;在由數個(gè)電池模組串聯(lián)在一起溝通一個(gè)電池單元;
車(chē)載動(dòng)力電源通常超過(guò)300伏,200A,現在的基本方法是單體電池并聯(lián)起來(lái)形成模組,模組電池串聯(lián)起來(lái)形成電池包,電池包串聯(lián)起來(lái)形成電源系統。
PACK指新能源汽車(chē)的電池包,給整車(chē)運行提供“能量”,我們可以簡(jiǎn)單了解下,動(dòng)力電池PACK總成由哪些系統組成,每個(gè)系統又由哪些零件組成?為了讓大家更直觀(guān)的了解電池PACK,以?shī)W迪A3 Sportback-etron混合動(dòng)力車(chē)的PACK為例。一般來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池PACK由以下幾個(gè)部分構成:動(dòng)力電池模塊系統,結構系統,熱管理系統,BMS,如果把電池PACK比作一個(gè)人體,那么模塊就是“心臟”,負責儲存和釋放能量,為汽車(chē)提供動(dòng)力。PACK主要指電池包的加工組裝和包裝??梢允菃沃浑姵?,也可以是串并聯(lián)的鋰電池包的PaCK,包括電池組,匯流排,軟連接,保護板外包裝,塑料支架等輔助材料,這幾項共同組成PACK,該系統是利用機械結構,將眾多單個(gè)電芯通過(guò)串并連接在一起,并考慮機械強度熱管理,BMS匹配等問(wèn)題,其主要的技術(shù)體現在整體結構,設計,焊接和加工工藝控制防護等級,主動(dòng)熱管理系統等。
CCS(Cells Contact System,集成母排,線(xiàn)束板集成件)產(chǎn)品由 FPC、塑膠結構件、銅鋁排等組成,新能源汽車(chē)動(dòng)力電池一般都多個(gè)電池模組組成,單個(gè)電池模組對應 1 個(gè) CCS,1 個(gè) CCS 一般配置 1-2 個(gè) FPC,CCS 集合塑膠結構件、銅鋁排等結構件。在動(dòng)力電池運用領(lǐng)域,FPC主要用于pack環(huán)節的傳統線(xiàn)束替換,協(xié)助電池包的信息采集。
動(dòng)力電池模組FPC 焊接時(shí),焊接材料涉及鎳、銅鍍鎳,主要為鎳鋁焊接,焊接時(shí)容易出現虛焊、焊穿、爆點(diǎn)、焊偏等現象,具體表現為:
異種金屬熔點(diǎn)不同:低熔點(diǎn)材料熔化時(shí),高熔點(diǎn)材料仍處于固體狀態(tài),這時(shí)已熔化的材料容易滲入過(guò)熱區的晶界,造成低熔點(diǎn)材料流失,合金元素燒損及蒸發(fā),使焊縫化學(xué)成分發(fā)生變化,力學(xué)性能難以控制;
異種金屬線(xiàn)膨脹系數不同:異種金屬線(xiàn)膨脹系數不同導致熔池結晶時(shí)產(chǎn)生較大焊接應力與焊接變形,由于焊縫兩側承受的應力狀態(tài)不同,容易導致焊縫及熱影響區產(chǎn)生裂紋,甚至導致焊縫金屬與母材剝離;
材料的熱導率和比熱容不同:導致焊縫金屬結晶條件變壞,晶粒粗大,并影響難熔金屬的潤濕性能;
異種金屬焊接容易產(chǎn)生金屬間化合物,同時(shí)發(fā)生組織的變化,導致焊接接頭力學(xué)性能下降,尤其是熱影響區容易產(chǎn)生裂紋。
另外,材料的線(xiàn)膨脹系數,熱導率和比熱容等熱物性參數隨溫度的變化而變化,使得異種金屬材料激光焊接過(guò)程更為復雜。
因此,高品質(zhì)動(dòng)力電池FPC 焊接工藝,除了解決異種金屬焊接系列難題外,在提升FPC焊接自動(dòng)化、智能化、高效率的同時(shí),還必須規避虛焊、焊穿、爆點(diǎn)、焊偏等問(wèn)題。