1.動力電池模組連(lian)接(jie)方式及(ji)連(lian)接(jie)片(pian)

　　

　　1.1動力電池模組連接方式

　　

　　隨著國家和(he)行(xing)業對動力電池(chi)包技術(shu)(shu)的要(yao)求(qiu)(qiu)越來越嚴格，各動力電池(chi)和(he)動力電池(chi)包生產(chan)廠都在不斷提升技術(shu)(shu)及裝備水平(ping)，以滿足或超過國家對動力電池(chi)包技術(shu)(shu)的要(yao)求(qiu)(qiu)。

　　

　　目前(qian)，動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池包集(ji)(ji)成技術(shu)也在(zai)不(bu)斷推陳出新(xin)，動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池包集(ji)(ji)成是將(jiang)單(dan)體動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池通過(guo)串(chuan)并聯的方式組(zu)(zu)成動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池模組(zu)(zu)，再將(jiang)動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池模組(zu)(zu)集(ji)(ji)成為動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池包。在(zai)將(jiang)單(dan)體動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池通過(guo)串(chuan)并方式組(zu)(zu)成動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池模組(zu)(zu)時，需在(zai)單(dan)體動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)池間(jian)進行并聯或(huo)串(chuan)聯連接(jie)。

　　

　　

　　動力電池模組

　　

　　目(mu)前，單體動(dong)力電池間的連(lian)接(jie)方式有：

　　

　　1）選(xuan)用以鎳為原材(cai)料的連(lian)接片，連(lian)接動力(li)電池電芯，軟包動力(li)電池電芯負極的極耳亦是采用鎳片。

　　

　　2）選(xuan)用鎳連(lian)接(jie)片(pian)加(jia)紫(zi)(zi)銅疊合焊接(jie)的連(lian)接(jie)片(pian)，鎳連(lian)接(jie)片(pian)連(lian)接(jie)動力電池電芯，紫(zi)(zi)銅疊合焊接(jie)連(lian)接(jie)片(pian)承載匯集(ji)的電流(liu)。

　　

　　3）從成本角度考慮(lv)，選用鍍(du)鎳(nie)(nie)鋼帶(dai)連接(jie)片(pian)(pian)替代鎳(nie)(nie)連接(jie)片(pian)(pian)，鍍(du)鎳(nie)(nie)鋼帶(dai)連接(jie)片(pian)(pian)連接(jie)動(dong)力電池電芯，紫銅(tong)疊合焊(han)接(jie)連接(jie)片(pian)(pian)承(cheng)載匯(hui)集的電流(liu)。

　　

　　上述動力電池模組連接方式存(cun)在以(yi)下有(you)待改進的方面有(you)：

　　

　　1）疊合(he)焊(han)(han)接也稱多(duo)層多(duo)道(dao)焊(han)(han)接，是(shi)指由兩條(tiao)以(yi)上(shang)焊(han)(han)道(dao)和兩層以(yi)上(shang)焊(han)(han)層完(wan)成整條(tiao)焊(han)(han)縫所進行焊(han)(han)接，兩被焊(han)(han)接物體重疊，經超(chao)聲振動加壓(ya)接合(he)成固態形式，接合(he)時(shi)間(jian)短，且接合(he)部分不產生鑄(zhu)造組織（粗糙面）缺陷(xian)，但疊合(he)焊(han)(han)接工藝復雜(za)，耗費工時(shi)、效(xiao)率低(di)下。

　　

　　2）兩種金屬(shu)焊接在可靠性方面存有隱患，兩種不(bu)同(tong)(tong)金屬(shu)焊接在一起(qi)，如(ru)果同(tong)(tong)時(shi)具(ju)備以(yi)下(xia)三(san)個(ge)條件，金屬(shu)的原電池反應就會(hui)發生，這三(san)個(ge)條件是：

　　

　　①存(cun)在(zai)腐蝕電解液，如(ru)水份、酸、堿(jian)、鹽霧、工業氣(qi)體。

　　

　　②兩種金屬的(de)電位相(xiang)差較大，相(xiang)互間的(de)電動勢（EMF）差在0.05V以下，可被看作(zuo)相(xiang)容(rong)電化偶(ou)，超(chao)過了這個數值的(de)就(jiu)是(shi)不相(xiang)容(rong)電化偶(ou)，必須(xu)偶(ou)合(he)時，需要采取防護措施(shi)。

　　

　　③腐蝕電池導通。

　　

　　3）鎳(nie)連(lian)接(jie)(jie)片與極(ji)柱進行連(lian)接(jie)(jie)，可焊(han)接(jie)(jie)性(xing)好，但是(shi)導電(dian)能力不足，且成本高(gao)。由于鎳(nie)連(lian)接(jie)(jie)片導電(dian)率不高(gao)（25.2%IACS），在(zai)工作狀態下發熱量大，能耗大。

　　

　　4）鎳連接(jie)(jie)片(pian)和銅匯流排焊接(jie)(jie)是點接(jie)(jie)觸，導電性不(bu)好。而(er)且被焊接(jie)(jie)材料的接(jie)(jie)觸面(表(biao)面)狀(zhuang)態易受影響，不(bu)能從外觀上判斷接(jie)(jie)合狀(zhuang)態，沒有(you)適當(dang)的非破壞檢(jian)查法。

　　

　　5）鎳連(lian)接(jie)片(pian)彈(dan)性性能不強，高溫之(zhi)后彈(dan)性衰減明顯，與動(dong)力電池電芯的焊接(jie)可靠(kao)性受到影響，并且(qie)需(xu)要(yao)保持厚度來彌補材料(liao)的彈(dan)性不足，增加(jia)了連(lian)接(jie)片(pian)重量。

　　

　　目前，動(dong)(dong)力電池和動(dong)(dong)力電池包生產廠采用(yong)先進實(shi)用(yong)的動(dong)(dong)力電池模(mo)組(zu)連接(jie)技術是：

　　

　　動力電池電芯正負極(ji)的第一(yi)連接(jie)片(pian)的材(cai)質(zhi)為銅，第二連接(jie)片(pian)的材(cai)質(zhi)為鋁，第二連接(jie)片(pian)上設有凸起且該(gai)凸起作為電壓和溫度采(cai)樣(yang)點。

　　

　　采用銅(tong)連接(jie)片和鋁連接(jie)片重疊設計，利用超聲波焊(han)(han)接(jie)技(ji)術將銅(tong)連接(jie)片和鋁連接(jie)片焊(han)(han)接(jie)成型，提高(gao)了動力(li)電池模組中單體動力(li)電池之間正(zheng)、負極(ji)連接(jie)的可靠(kao)性。

　　

　　1.2動力電(dian)池模組(zu)連(lian)接片

　　

　　動力(li)電(dian)池模組連(lian)(lian)(lian)接(jie)片(pian)多(duo)采用(yong)多(duo)層(ceng)材(cai)(cai)(cai)料復合的方法，其中一層(ceng)材(cai)(cai)(cai)料為連(lian)(lian)(lian)接(jie)片(pian)與極柱的連(lian)(lian)(lian)接(jie)層(ceng)，保證焊接(jie)性(xing)能。多(duo)層(ceng)材(cai)(cai)(cai)料疊加(jia)用(yong)于(yu)保證連(lian)(lian)(lian)接(jie)片(pian)的導電(dian)性(xing)。

　　

　　連(lian)接片基材采用多層(ceng)箔材堆疊之后加工成(cheng)型，可形成(cheng)柔性區(qu)域(yu)，用于補償動力(li)電池電芯(xin)膨脹造成(cheng)的位移，減小對低強度界面的影響。

　　

　　動力電(dian)池(chi)模組連接片(pian)一般是長(chang)方(fang)形、梯形、三角形和階段(duan)形等(deng)，連接表面(mian)貼0.1厚鍍(du)鎳銅(tong)箔(bo)，這樣(yang)在焊(han)接的(de)時表面(mian)容(rong)易高溫氧化變色，在不破(po)壞產(chan)品表面(mian)鍍(du)層的(de)情況下做耐拋(pao)光(guang)清洗(xi)，這樣(yang)的(de)產(chan)品，既解決(jue)了不需要整體電(dian)鍍(du)的(de)問題(ti)，也解決(jue)了導(dao)電(dian)率最大化的(de)問題(ti)。

　　

　　

　　電池連接片

　　

　　幾種常(chang)見的動力電池模組連接(jie)(jie)(jie)片(pian)的比較見表1，銅鍍鎳(nie)(nie)連接(jie)(jie)(jie)片(pian)最好，其次純鎳(nie)(nie)連接(jie)(jie)(jie)片(pian)，可是價(jia)格偏貴，最后是鍍鎳(nie)(nie)鋼連接(jie)(jie)(jie)片(pian)，鍍鎳(nie)(nie)鋼連接(jie)(jie)(jie)片(pian)價(jia)格相(xiang)對便宜(yi)，并容易(yi)焊接(jie)(jie)(jie)。

　　

　　各(ge)動力電池生產商選用(yong)連接片(pian)的(de)厚度(du)是不(bu)同的(de)，因連接片(pian)的(de)厚度(du)關系到耗用(yong)材料的(de)重量(liang)(liang)及(ji)整(zheng)體動力電池模(mo)組的(de)重量(liang)(liang)，降(jiang)低厚度(du)是動力電池模(mo)組向(xiang)輕(qing)量(liang)(liang)化設計的(de)方向(xiang)。

　　

　　

　　

　　（注：上述表中(zhong)的(de)導電(dian)性能是(shi)以(yi)厚0.1×寬5mm×100mm（長度）計算出來，當(dang)改(gai)為(wei)厚0.2×寬5mm×100mm厚0.1×寬10mm×長100mm時，其電(dian)阻(zu)數值(zhi)為(wei)上表數值(zhi)的(de)1/2倍）。

　　

　　純鎳(nie)(nie)連接(jie)片在與動力電池的電極為鎳(nie)(nie)引出片進行(xing)點(dian)焊連接(jie)時，可(ke)實現高(gao)(gao)質(zhi)量和高(gao)(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)連接(jie)，原因(yin)是(shi)焊片與工件的焊接(jie)共熔特性(xing)一致(zhi)，點(dian)焊時容(rong)易金屬同質(zhi)共熔，熔池均勻，提(ti)高(gao)(gao)了焊點(dian)的可(ke)靠(kao)性(xing)。

　　

　　純鎳(nie)連接片(pian)與動(dong)力電池(chi)的(de)電極為鍍(du)鎳(nie)引出片(pian)進行點(dian)焊連接時(shi)，連接質量和(he)可(ke)靠性(xing)(xing)將下降，需(xu)采取特殊焊接措施(shi)，原因是焊片(pian)與工件(jian)的(de)焊接共(gong)熔(rong)特性(xing)(xing)不一致，點(dian)焊時(shi)做(zuo)成非同質共(gong)熔(rong)導致熔(rong)池(chi)（熔(rong)點(dian)）合(he)金晶(jing)體的(de)形成這樣的(de)熔(rong)點(dian)會變硬和(he)脆裂，難以經(jing)受較高(gao)的(de)抗拉和(he)抗震(zhen)作(zuo)用，這種情況下需(xu)要高(gao)功(gong)率脈沖焊接設備來解決部分不足。

　　

　　鍍鎳接(jie)(jie)片(pian)與(yu)動力電(dian)池的(de)電(dian)極為(wei)鍍鎳引出(chu)片(pian)進行點焊(han)(han)連接(jie)(jie)時，連接(jie)(jie)質量和可靠性(xing)也將下降，需采取特殊焊(han)(han)接(jie)(jie)措施(shi)，原因是焊(han)(han)片(pian)與(yu)工件的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)時，由于(yu)雙方基材實際都是軟鐵片(pian)。

　　

　　當點(dian)焊(han)(han)(han)時出現的(de)瞬(shun)間(jian)高溫使連(lian)接片(pian)和動力電池極(ji)片(pian)迅速下陷變形，導致焊(han)(han)(han)片(pian)與工件間(jian)壓(ya)力即時降低，未(wei)能形成共熔的(de)效果，焊(han)(han)(han)點(dian)很容(rong)易出現虛焊(han)(han)(han)，這(zhe)需要選用帶焊(han)(han)(han)針壓(ya)力調節的(de)焊(han)(han)(han)機解決(jue)。