资讯

历史

科技

环境与自然

成长

游戏

财经

文学与艺术

美食

健康

家居

文化

情感

汽车

三农

军事

旅行

运动

教育

生活

星座命理

电池组装中的点焊与焊接：优缺点比较

创作时间:

作者:

@小白创作中心

电池组装中的点焊与焊接：优缺点比较

引用

来源

https://cmbatteries.com/zh-CN/%E7%82%B9%E7%84%8A%E4%B8%8E%E7%84%8A%E6%8E%A5%E7%94%B5%E6%B1%A0%E7%BB%84%E8%A3%85%E7%9A%84%E4%BC%98%E7%BC%BA%E7%82%B9/

在电池制造领域，点焊和焊接是两种常用的电池组件连接方法。本文将深入探讨这两种方法的原理、工艺流程、优缺点，并通过对比分析帮助读者了解它们在实际应用中的差异。

锂电池生产中点焊的原理

电池点焊是一种电阻焊接技术，利用电流在两个金属表面的接触点产生热量。该过程涉及通过电极传递高电流，将材料夹在一起，从而导致局部熔化和熔合。

电阻焊接产生热量的基本公式是：

Q = I^2Rt

地点：

Q = 产生的热量（J）
I = 焊接电流（A）
R = 电极间电阻 (Ω)
t = 焊接时间（秒）

该方程式强调了影响点焊锂电池的三个主要因素：电流、电阻和时间。

点焊工艺

点焊通常包括五个阶段：

预压阶段

材料准备：选择合适的金属板或部件，确保表面清洁、无油脂、氧化物或其他污染物。
电极准备：选择正确的电极材料和形状，确保电极表面光滑，并根据需要调整电极压力。

夹持阶段

定位和夹紧：将要焊接的材料放置在点焊机的电极之间，调整位置，使焊接点位于电极正下方。
施加压力：使用机械或气动系统施加压力，确保电极与材料牢固接触。

当前申请阶段

设定参数：根据材料的厚度和性质设定焊接电流、时间和电极压力。
电焊：按下启动按钮，启动电极间的高电流。接触点迅速升温至熔化温度，将金属熔合为焊点。

冷却凝固阶段

停止电流：经过预定的时间后，机器自动停止电流，让焊点迅速冷却并凝固材料。
释放压力：维持电极压力直至焊点完全凝固，然后释放电极压力。

检查和后处理

质量检验：使用目视检查、拉伸试验和其他方法检查焊点质量，以确保没有焊缝弱或烧穿等缺陷。
后期处理：如有必要，对焊点进行额外处理，如打磨或涂层。

点焊在电池生产中的优势

速度和效率：适合大规模生产
最小热影响区：降低敏感电池部件受损的风险
牢固可靠的连接：点焊对于电池组的完整性至关重要，它能抵抗振动，确保长期可靠性。
无需额外材料：点焊不需要焊条或气体等额外材料，从而降低了成本。

点焊锂离子电池的局限性

仅限于导电材料：点焊主要作用于导电材料。非导电材料不能用这种方法连接。
材料厚度：点焊通常仅限于连接相对较薄的金属板。较厚的材料可能需要更强大的设备或其他焊接技术。
初期投资高：点焊设备价格昂贵，特别是对于大批量生产而言。
操作员专业知识：点焊要求操作人员具备高超的技能和精准度。技术不当会导致焊接质量不稳定，影响电池性能和安全性。
范围有限：对于位于电池组狭窄或难以触及的区域内的组件，点焊可能具有挑战性。

锂电池生产中的焊接原理

焊接是一种通过将填充材料（焊料）熔化到接头中来连接两个或多个金属部件的工艺。与焊接不同，焊接过程中母材不会熔化。相反，焊接依赖于填充材料的熔化并与金属表面形成结合。将焊料涂在加热的接头区域，焊料会熔化并在金属表面之间流动，冷却后凝固形成连接。

焊接流程

准备

清洁表面：必须彻底清洁要连接的部件的表面，以去除污垢、油脂、氧化物和其他污染物。这可确保牢固的粘合和良好的导电性。
施加助焊剂：在要焊接的表面上涂抹少量助焊剂。这有助于焊料更容易流动并更好地粘附在金属上。

供暖

加热烙铁：让烙铁或焊枪加热到适合所用焊料的温度。温度应足够高以熔化焊料，但不应高到损坏元件。
对关节进行加热：将烙铁头放在要涂抹焊料的接头上。这会加热工件，确保焊料正确流入接头。

涂抹焊料

送入焊料：一旦接头足够热，将焊料涂在接头上。焊料应熔化并流入接头，填补组件之间的间隙。
形成联合：让焊料均匀地流过接头周围，形成光滑均匀的连接。移开烙铁，让接头冷却并凝固。

冷却和检查

冷却关节：让焊接接头自然冷却。在此期间，请勿移动组件，以防止形成脆弱或破裂的接头。
检查接头：接头冷却后，进行目视检查，确保其光滑、有光泽，无冷接头、焊料过多或粘附性不良等缺陷。

电池生产中焊接的优点和局限性

优点：

使用方便：与点焊相比，技能要求较低。
降低热影响：焊接过程中产生的总热量通常较少。热量减少可降低热应力和敏感电池部件损坏的风险。
灵活性和可访问性：焊接可在狭窄或位置不便的空间内进行连接，而点焊设备可能无法安装这些空间。它适用于各种电池设计和配置，尤其适用于定制或小规模生产。
可返修性：如果在质量控制期间发现问题，则可以更容易地返工或修复焊接连接。

限制：

热应力：虽然焊接通常比点焊低，但焊接仍会使电池组件受到热应力。如果操作不当或施加的热量过多，则问题尤其严重。
部件损坏风险：焊接技术不当或加热过度可能会损坏敏感的电池组件。这种损坏可能会导致电池组性能下降甚至出现安全风险。
一致性的技能要求：虽然焊接最初可能比较容易学习，但要获得始终如一的高质量焊点需要大量的练习和技能开发。质量不稳定可能导致电池组装出现可靠性问题。
助焊剂残渣：焊接时使用助焊剂会留下残留物，需要清理以防止腐蚀等潜在的长期问题。

比较：点焊与焊接

方面	焊接	点焊
热应用	使用烙铁、焊枪或焊炉从外部施加热量来熔化焊料。	热量是由金属对电流的阻力在内部产生的。
温度	通常较低的温度足以熔化焊料但不会熔化贱金属。	通常较低的温度足以熔化焊料但不会熔化贱金属。
接头类型	形成角焊缝或搭接接头，焊料在要连接的部件之间和周围流动。	通常较低的温度足以熔化焊料但不会熔化贱金属。
接头强度	提供可靠的电气连接，但与焊接相比机械强度通常较低。	产生具有高机械强度的坚固、永久接头，适用于结构应用。
使用的材料	常见的焊料材料包括锡、铅、银和铜合金。助焊剂也用于清洁和准备表面。	通常用于连接钢或铝等类似的金属板，无需额外的填充材料。
所需设备	烙铁或焊枪、焊料和助焊剂。设备相对简单且便宜。	在金属板或部件于特定点处熔合，形成点连接或点接头。
自动化能力	可以自动化，但也通常手动完成，特别是对于较小或更精细的工作。	非常适合自动化，非常适合汽车和航空航天等行业的大规模生产。
所需技能水平	需要中等到高等技能水平，尤其是手工焊接，以确保适当的热量应用和接头质量。	由于过程的自动化性质，需要较少的手动技能，但设置和编程需要技术知识。
应用领域	广泛用于电子、电线、管道和精细金属制品。	常用于汽车、航空航天和钣金行业，用于组装车身面板和结构部件
典型缺陷	冷焊、桥接、润湿性差和焊料过量。这些都会影响电气连接和机械稳定性。	融合不完全、电极错位和压痕过多。这些因素会削弱关节并导致结构问题。
对环境造成的影响	有些焊料含有铅，铅有毒。无铅焊料可供选择，但可能需要更高的温度。	该过程本身不使用任何有毒物质，但电能消耗可能很大。
质量检验	视觉检查、电气测试和X射线检查是确保接头质量的常用方法。	通过目视检查和拉伸试验来检查焊缝的强度和完整性。