锂电池PACK基础知识及电芯组装应用介绍

锂电池电芯组装成组的过程称为PACK，可以是单只电池，也可以是串并联的电池模组等。当下新国标大背景下，锂电池需求量越来越大，很多铅酸电池企业也纷纷推出锂电产品。其实锂电池PACK工艺不难，掌握这一技术自己可组装电池，而不再仅仅充当厂家“电池搬运工”的角色，利润和售后不再受制于人;掌握一门技术，有“锂”走遍天下。

PACK组成

PACK包括电池组、汇流排、软连接、保护板、外包装、输出(包括连接器)，青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK。

锂电池PACK实例

PACK的特点

①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)。

②电池组PACK的循环寿命低于单只电池的循环寿命。

③在限定的条件下使用(包括充电、放电电流，充电方式，温度等)。

④锂电池组PACK成型后电池电压及容量有很大提高，必须加以保护，对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测。

⑤电池组PACK必须达到设计需要的电压、容量要求。

PACK的方法

①串并组成：电池由单体电池通过并串联而成。并联增加容量，电压不变，串联后电压倍增，容量不变，如3.6V/10Ah电池由单只N18650/2Ah通过5并组成。先并后串：并联由于内阻的差异、散热不均等都会影响并联后电池循环寿命。但单个电池失效自动退出，除了容量降低，不影响并联后使用，并联工艺较严格。并联中某个单位电池短路时，造成并联电路电流非常大，通常加熔断保护技术避免。先串后并：根据整组电池容量先进行串联，如整组容量1/3，最后进行并联，降低了大容量电池组故障概率。

②电芯要求：根据自己设计要求选取对应电芯，并联及串联的电池要求种类一致、型号一致，容量、内阻、电压值差异不大于2%。一般情况下，电池通过并联串联组合后，容量损失2%—5%，电池数量越多，容量损失越多。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。要求大电流放电性能。电机起步电流是正常工作电流的3 倍，大电流放电才能提高电机动力性能。要求电池散热良好。电池数量较多，电池箱内部的电池温升 不容易散出来，造成各电池间温度不均匀，放电特性不一，长 久造成电池性能下降。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。焊接完毕后进行测试以防虚焊、脱焊。

③PACK的工艺：电池的PACK通过二种方式实现，一是通过激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接，这是常用的焊接方法，优点是可靠性较好，但不易更换。二是通过弹性金属片接触，优点是不需焊接，电池更换容易，缺点是可能导致接触不良。

pack实例

充放电时间

充电时间(小时)=(电池容量Ah x 充电系数)/ 充电电流A

放电倍率：电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时系数来表示。其中，放电倍率=额定容量/放电电流

汇流排软连接的组装

PACK过程中会用到诸如镍片、铜铝复合汇流排、铜汇流排、总正总负汇流排、铝汇流排，也会用到铜软连接、铝软连接、铜箔软连接等。汇流排和软连接的加工质量需要从这几方面去评估。

①材料材质是否复合要求，汇流排材质不达标将会增加电阻率，尤其需要确认是否复合ROHS相关要求。

②关键尺寸加工是否到位。关键尺寸的超差有可能会在装配过程中导致高压器件之间的安全距离不够，并造成严重的安全隐患。

③软连接的硬区的结合力以及软区的应力吸收状况。

④实际加工的软连接及汇流排的过流能力是否达到设计标准，绝缘的热塑套管部位是否存在破损的情况。