电池外壳焊接工装设计_电池外壳焊接工装设计方案

发布时间：2023-03-21 01:15:52 作者：定制工业设计网 2

大家好！今天让小编来大家介绍下关于电池外壳焊接工装设计_电池外壳焊接工装设计方案的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1、彻底击垮燃油车的组合拳，特斯拉新电池技术分析
2、想自己动手做个移动电源，我需要哪些材料与步骤（请详细点）本人自己有废弃电池。请详细点，太笨了。
3、焊接方法与工艺浅谈电路板焊接方法
4、电池箱的结构设计

一、彻底击垮燃油车的组合拳，特斯拉新电池技术分析

北京时间9月23日，特斯拉将在年度股东大会之后举办“电池日”活动。

近期特斯拉CEO伊隆·马斯克（Elon Musk）发推预热电池日，这次似乎要宣布电池技术的重大进展。

让我们提前预测一下可能发布什么新技术。

早在去年4月，马斯克就宣布将在广东会年投产一种新型电池，这种电池在失效前能够驱动特斯拉汽车行驶100万英里（约160万公里），是普通电池寿命的2-3倍。

我们知道电池能量密度一直是电动汽车的痛点，相对于燃油汽车，电动汽车要额外多安装几百公斤的电池组。目前，单体能量密度最高的锂离子电池是松下为特斯拉生产的镍钴铝（NCA）21700电池，能量密度达到322Wh/kg。相对其他汽车厂家有不小的优势。

除了能量密度以外，电池还有其他重要指标，比如说电池的衰减。反复充放电会造成电池衰减，当衰减到一定程度以后性能会广东会下降，电池的使用寿命也就到了。汽车锂离子电池的充放电循环一般在1000~2000次左右，大约能够行驶50万公里。这使得有些时候电池的寿命要小于整车的寿命，许多用户因此无法接受电动汽车，另外电动汽车的保值率也远低于燃油车。

如果电池寿命能够达到广东会英里，那么它电动汽车的总拥有成本和使用寿命将能够提高到与燃油车相同的水平上，这将是一个重要的突破。

2019年9月，特斯拉的电池合作伙伴Jeff Dahn团队发表论文介绍了新的电池技术，经过1000次充放电后能保持95%的容量，4000次充放电后，能保持90%的容量。

Dahn团队近两年主要专注于改善锂电池的循环寿命，其中涉及正极材料的制造工艺、电池的制造工艺和新型电解液添加剂。

综合以上信息，广东会英里电池很可能是这次电池日将要发布的技术。

2019年2月，特斯拉重金收购了一家叫做Maxwell的电池技术厂家。Maxwell有一个独门绝技：干电极技术。这种技术使得电池的正负极不需要使用溶剂，从而克服高镍电极稳定性差的问题。Maxwell的干电极技术，能够在降低电池成本的同时提高能量密度和续航里程，目前电池能量密度能达到300Wh/kg，未来可能突破500Wh/kg。

此外还有一种可能的新技术，被称为硅广东会线技术。我们注意到特斯拉电池日注册页面放了一张背景图片，很可能就是硅广东会线的显微图。

硅广东会线技术来自于一家叫做Amprius的公司，近期Amprius把公司总部搬到了特斯拉电池工厂旁边，特斯拉电池日就在这里举办。新电池使用硅广东会线技术的可能性非常大。

传统锂离子电池中的负极材料是石墨，如果用硅广东会线取代石墨可以减轻电池重量和体积，提高电池效率，有助于制造能量密度更高、使用寿命更长的电池。

锂离子电池的主要限制因素是可以保留在电池电极中的锂含量。在传统锂离子电池中，阳极由石墨形式的碳制成，但这并不是最佳选择，硅的存储容量约为石墨的10倍。不过使用硅做电极有一个主要缺点，充电时，硅会急剧膨胀，膨胀会导致硅破裂并导致电池失效。一些公司尝试将硅与石墨混合，但是这些电池无法完全发挥硅的优势。

Amprius拥有硅广东会线专利，它的硅广东会线宽度大约是10广东会左右，内部晶核是单晶硅，外部有一层Si〇2进行包覆。

广东会线技术的硅无需粘合剂即可直接连接至基材，阳极厚度可以做到石墨电极的一半，这意味着高导电性和连接性。

广东会线技术中使用单晶硅意味着能够制成世界上能量密度最高的电池。

近期Electrek网站发布了一张图片，据说这将是特斯拉新电池的样子。从图片上看，新电池体积巨大，直径约54毫米，高度约98毫米。如果这个数据属实，那么单个电池的体积将相当于21700电池的9.25倍。

电池的外壳，电极需要占据一定的体积，采用大电池设计能够减少外壳、电极所占的比例，这样就能够在同样的体积下存储更多的能量。同时，一个电池包所需要的电池数量将减少一个数量级，这将大大简化生产线和工艺流程，能够大幅降低生产成本。

仅仅增加电池的体积，就能得到显著的提高，那么以前为什么不做呢。其实特斯拉已经做过尝试了，从最初的18650电池升级成了21700电池，电池体积提高了46%。小幅度提升一个原因就是散热，这次一下子将电池体积提高了接近10倍，显然散热问题得到了很好的解决。

这次特斯拉很可能应用了电极无突起技术。传统电池的电芯是一个多层卷，包含了外隔离层、阴极、内隔离层、阳极，电极需要焊接一个小的金属箔突起，金属箔再焊接到外部电极上。

这样的工艺有一些致命的弱点。焊接占用了生产中的大量时间，导致电池成本上升。从整卷的电极到一个小小的金属箔，会导致电池内阻增大，从而增加损耗和发热。特斯拉电池虽然能量密度高，但是电池发热导致性能下降甚至是事故一直是特斯拉的痛点。

无突起电极技术利用电极的整条边作为连接，能够将电池内阻降低到原来的1/5至1/20，解决了发热问题，为制造更大型的电池铺平了道路。

显然，特斯拉正在通过整合一系列的新技术来大大提高电池的性能，这次电池日提出广东会英里电池、超过320Wh/kg甚至是350Wh/kg的能量密度以及更大型的电池都是有可能的。一些分析认为特斯拉有能力将电池能量密度提升30%，生产成本降低50%。考虑到特斯拉目前使用的电池就已经领先对手不少了，这次的新突破将使特斯拉更具优势，很可能把竞争对手甩在身后，燃油汽车的默认也许比预想来的更早一些。

#科学燃计划#

二、想自己动手做个移动电源，我需要哪些材料与步骤（请详细点）本人自己有废弃电池。请详细点，太笨了。

您也太谦虚了。您如果笨的话，还能做移动电源吗？

所需材料：

锂电池充电板；
锂电池充放电保护电路板(如果是内置保护板的锂电池，则此样材料可省去)；
3.7V → 5V的升压电路板(此电路的输出已带有USB插座)；
锂电池充电电路板(有些电路板是充电电路和升压板集成的)；
锂电池(如果你有的话，此样材料可省去。但不建议用废弃电池。用废弃电池做出来的移动电源续航时间太短了，就失去了移动电源的意义了。)；
锂电池电量显示电路；
外壳；
导线；
电烙铁和焊锡丝、助焊剂。

制作步骤：

将锂电池充放电保护电路的接电池端接到锂电池上，可以根据自己需要来决定采用单只锂电池或多只锂电池并联。如果锂电池要并联的话，要找锂电池并联金属接片，并将接片碰焊到电池两个头上。如果电池内部带有充放电保护电路，此步骤可省。
将锂电池充放电保护电路的充电端接到充电电路的输出端上。如果电池内部带有充放电保护电路，可直接将电池的正负极接到充电电路的输出端上。
将锂电池充放电保护电路的输出端接到升压电路板的输入端上。如果电池内部带有充放电保护电路，可直接将电池的正负极接到升压电路板的输入端上。
将电池的正负板极接到锂电池电量显示电路；
在外壳上将充电端的输入接口、输出端的USB插座接口和指示灯或电量显示指示位置开孔。将这几快电器和锂电池装入一个外壳内，并进行固定。
这样，一个移动电源就制作完毕。

当然，您要用自制上面所说的各种电路板的话，那需要的元件就多了，一般现在使用的多为贴片元件，您要用手工是无法进行焊接的；如果您要用分离元件的话，那做出来后，体积就太大了，而且您要分别找到相应的电路图并购买元件，这样难度就相当大了。我在这里就不详细讲解了。

● 希望我的回答能对你有所帮助。
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● 以上内容根据“笨不知道”个人经验进行编写，仅代表个人意见和见解，任何人不得任意修改、删增；严禁抄袭。如需引用，请注明出处。

三、焊接方法与工艺浅谈电路板焊接方法

焊接是制造电子产品的重要环节之一，如果没有相应的工艺质量保证，任何一个设计精良的电子产品都难以达到设计要求。在科研开发、设计试制、技术革新的过程中制作一、两块电路板，不可能也没有必要采用自动设备，经常需要进行手工装焊。在大量生产中，从元器件的筛选测试，到电路板的装配焊接，都是由自动化机械来完成的，例如自动测试机、元件清洗机、搪锡机、整形机、插装机、波峰焊机、剪腿机、印制板清洗机等。这些由计算机控制的生产设备，在现代化的大规模电子产品生产中发挥了重要的作用，有利于保证工艺条件和装焊操作的一致性，提高产品质量。

焊接分类与锡焊的条件

焊接的分类

焊接技术在电子工业中的应用非常广泛，在电子产品制造过程中，几乎各种焊接方法都要用到，但使用最普遍、最有代表性的是锡焊方法。锡焊是焊接的一种，它是将焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到锡焊温度，在焊件不熔化的情况下，焊料熔化并浸润焊接面，依靠二者原子的扩散形成焊件的连接。其主要特征有以下三点：

⑴ 焊料熔点低于焊件;

⑵ 焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度，焊料熔化而焊件不熔化;

⑶ 焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，由毛细作用使焊料进入焊件的间隙，形成一个合金层，从而实现焊件的结合。

除了含有大量铬、铝等元素的一些合金材料不宜采用锡焊焊接外，其它金属材料大都可以采用锡焊焊接。锡焊方法简便，只需要使用简单的工具(如电烙铁)即可完成焊接、焊点整修、元器件拆换、重新焊接等工艺过程。此外，锡焊还具有成本低、易实现自动化等优点，在电子工程技术里，它是使用最早、最广、占比重最大的焊接方法。

手工烙铁焊接的基本技能

使用电烙铁进行手工焊接，掌握起来并不困难，但是又有一定的技术要领。长期从事电子产品生产的人们是从四个方面提高焊接的质量：材料、工具、方法、操作者。

其中最主要的当然还是人的技能。没有经过相当时间的焊接实践和用心体验、领会，就不能掌握焊接的技术要领;即使是从事焊接工作较长时间的技术工人，也不能保证每个焊点的质量完全一致。只有充分了解焊接原理再加上用心实践，才有可能在较短的时间内学会焊接的基本技能。下面介绍的一些具体方法和注意要点，都是实践经验的总结，是初学者广东会掌握焊接技能的捷径。

初学者应该勤于练习，不断提高操作技艺，不能把焊接质量问题留到整机电路调试的时候再去解决。

焊接操作的正确姿势

掌握正确的操作姿势，可以保证操作者的身心健康，减轻劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害，减少有害气体的吸入量，一般情况下，烙铁到鼻子的距离应该不少于20cm，通常以30cm为宜。

虚焊产生的原因及其危害

虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的，它使焊点成为有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，出现连接时好时坏的不稳定现象，噪声增加而没有规律性，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。此外，也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较长时间内，保持接触尚好，因此不容易发现。但在温度、湿度和振动等环境条件的作用下，接触表面逐步被氧化，接触慢慢地变得不完全起来。虚焊点的接触电阻会引起局部发热，局部温度升高又促使不完全接触的焊点情况进一步恶化，最终甚至使焊点脱落，电路完全不能正常工作。这一过程有时可长达一、二年，其原理可以用“原电池”的概念来解释：当焊点受潮使水汽渗入间隙后，水分子溶解金属氧化物和污垢形成电解液，虚焊点两侧的铜和铅锡焊料相当于原电池的两个电极，铅锡焊料失去电子被氧化，铜材获得电子被还原。在这样的原电池结构中，虚焊点内发生金属损耗性腐蚀，局部温度升高加剧了化学反应，机械振动让其中的间隙不断扩大，直到恶性循环使虚焊点最终形成断路。

据统计数字表明，在电子整机产品的故障中，有将近一半是由于焊接不良引起的。然而，要从一台有成千上万个焊点的电子设备里，找出引起故障的虚焊点来，实在不是容易的事。所以，虚焊是电路可靠性的重大隐患，必须严格避免。进行手工焊接操作的时候，尤其要加以注意。

一般来说，造成虚焊的主要原因是：焊锡质量差;助焊剂的还原性不良或用量不够;被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢;烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层;焊接时间掌握不好，太长或太短;焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松动。

通电检查

在外观检查结束以后认为连线无误，才可进行通电检查，这是检验电路性能的关键。如果不经过严格的外观检查，通电检查不仅困难较多，而且可能损坏设备仪器，造成安全事故。例如电源连接线虚焊，那么通电时就会发现设备加不上电，当然无法检查。

通电检查可以发现许多微小的缺陷，例如用目测观察不到的电路桥接，但对于内部虚焊的隐患就不容易觉察。所以根本的问题还是要提高焊接操作的技艺水平，不能把焊接问题留给检验工序去完成。

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四、电池箱的结构设计

电池箱的基本功能即容纳和保护电池组，起结构必须保证保留最大的容纳空间基础上满足足够的强度，考虑到节省布置空间。并满足汽车多变的运行环境，电池箱的设计推荐使用框架结构，即边框、底框使用型材焊接，材料厚度推荐>3mm，型材外卖或双面焊接蒙皮。电池箱外形首选规则长方体，并根据布置要求可适当调整。

以上就是小编对于电池外壳焊接工装设计_电池外壳焊接工装设计方案问题和相关问题的解答了，电池外壳焊接工装设计_电池外壳焊接工装设计方案的问题希望对你有用！