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动力电池安全设计系列之二-工艺控制过程（下）

原创 锂电联盟会长 2023-05-06 09:59
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动力电池安全设计系列之二-工艺控制过程（上）

接着上一期的继续讨论。上一期主要讨论了从匀浆到卷绕（叠片）工序，这期将从电池装配开始，继续讨论过程制造对安全性的影响；
7、 装配
装配阶段比较关键的点就是焊接了，对于铝壳电池，无论是极耳的焊接还是连接片的焊接，还是电池盖的焊接，关键检测点都在于焊接的强度，焊接后粉尘的处理，焊缝的检验等等，下面就上述几点一一展开讨论；
1） 超声波焊接

对于极耳与连接片的焊接，一般采取超声波焊接，焊印如右图所示，设备一般自带除尘装置，焊接完成后通过吹气或者吸气的方式出去粉尘和金属屑。对于关键控制点而言，会检测焊接的强度，通过检测拉力去检测焊接强度，长时间使用会对焊头有磨损，所以对设备也是需要进行定期的点检以及对焊头的修模等等，每个厂家都有自己的标准规范文件。
2） 激光焊接

对于铝壳电池盖和电池壳的焊接一般采用激光焊接的方法进行焊接，理想的焊接处放大后应该有连续的鱼鳞纹，均匀的焊接厚度等等，这个工序依然要关注焊接的粉尘和金属杂质的去除，防止将粉尘和杂质引入到电池内部中。这个工序检测设备较多，首先需要检测焊接的好坏，一般用外部打压、氦检以及金相显微镜的方式去检查。
  
打压是比较早的实验方法，是通过将电池盖上的防爆阀破坏后，往里充气或者水，边充边观察，可以看出泄漏点，同时，达到一定压力后焊缝处破裂，以此来判断焊接的好坏和强度；氦检则是通过设备提供的密封空间充氦气检查泄漏量来检查焊接的好坏；金相显微镜则是通过将将焊缝剖开后，放大观察是否有空洞、砂眼等缺陷来判断焊接的好坏，毕竟，电池是要经过长时间的使用，焊接的强度需要承受电池整个生命周期中的使用和耐久，所以，必须经过多方面的考验。
3） 热封


软包电池的封装采用的是热封的方式，通过封头加温来熔化铝塑膜的胶层达到封装的目的，需要关注的是封装后封印的溶胶厚度，是否存在过封、漏封、缺陷等等，每个厂家都有自己的标准，在此不在赘述。

8、 后续工序
随着装配的完成，主要的机械化的制造过程就已经告于段落，后续进行电池的烘干、注液、预充、化成、分选等等，每个步骤都有相关的工艺文件和检测标准，与安全相关的制作过程也很少，有烘干后的短路测试、分选后的一致性筛选等等，随着动力电池技术水平的不断提高，这些检测设备的精度也会随之提高，动力电池的安全性也会随之提高。

小结：
至此，有关动力电池制作过程与安全相关的部分就告于段落，对于动力电池而言，无论从生产、制造，还是最终的电池成组以及使用，每一个环节都有与安全相关。通过这几期的分享，希望能起到抛砖引玉的作用，也许还有不全的地方，也请广大锂电同仁们指出，共同推进技术的进步。
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