SONY锂离子电池Pack设计技术4分析.pptVIP

１１.　超声波熔着（２） １１.　超声波熔着（３） １２.　抵抗熔接（２） １３．机器本体设计时的注意事项 * 电池技术讲座 锂离子电池Pack设计技术 　　　　　　　　　 机构编 * 电池技术讲座 锂离子电池Pack设计技术 　　　　　　　　　 机构编 接缝设计 图1表现的是没有设计超声波熔着用的接缝的平面上,给予它超声波振动时的状态。在这样的平面之间进行熔着的话,树脂熔出的位置会不均一,也无法得到均一并且安定的熔着强度。同时,表中也可以看出,熔着部的发热温度上升迟钝很花时间,不仅仅是效率差,还会导致树脂的劣化。 图2表现的是设计了超声波用的接缝的平面上给与超声波振动时的状态。树脂的熔出位置时常是三角形的顶点,是一定化的,能做到均一的熔接状态,另外,图中也能知道这样是可以获得安定的熔着强度的。熔着部急剧发热,在短时间内可以熔着,所以很难引起树脂的劣化。把像这样的超声波熔着用的三角形的加强筋叫做「能量控制器」（ED）,超声波振动集中在这个部分进行伸缩运动,使树脂到达熔融温度为止在极其短的时间内发热, 使比较效果比较好的熔着变为可能。 图１ 图２ 能量控制器 电池Pack接缝设计 电池Pack的接合部厚度在１ｍｍ以下的薄肉的情况较多。像这样的薄肉的熔着有容易出现毛刺,难以定位这样的缺点,所以用阶梯接缝。这个形状在忌讳毛刺露出的那侧作出壁,在预防露出的同时也作为定位来活用。 尺寸的话,段差（阶梯）高度W/2、宽度W/2～W/3程度为一般情况。阶梯接缝的情况,熔着部的宽度用 “d”尺寸表示,所以ED的尺寸由 “d”的大小来设定。 “b”比“a”尺寸大0.2～0.3mm程度,熔着后的“f”尺寸间隙有0.05～0.1mm程度,有预防向外侧露出毛刺的机能。尺寸“c”是嵌合部的间隙, 越是小的它的熔着状态就安定,成形品的完成尺寸出现波动嵌合变硬的话,阶梯部的壁之间会相磨,所以需要有多余的Power。一般情况该间隙0.05mm程度是适当的。  实际的电池Pack 接缝设计例 １２.　抵抗熔接（１） 被熔接物（Tab） 被熔接物（Cell电极） 电流 加压力 加压力 无效分流 由于有电流流过, 此部分的接触抵抗会发热, 材料熔融然后结合。 熔接电极棒 电流 何为抵抗熔接 把要熔接的复数个的金属重叠,由电极加上一个指定的加压力的话同时,熔接电流会在极短时间内流到被熔接材料里, 由于被熔接金属间的接触抵抗的发热产生的热把被熔接材料熔融结合的方法 抵抗熔接的种类 抵抗熔接的通电方式有直接、间接、系列通电的方式。电池的熔接主要采用连续的点熔接。 另外,被熔接物侧由于设置了集中电流的突起物（Projection）这样的方式叫做Projection熔接。Projection熔接,电极的顶端即使是平坦的,也能通过集中电流发热。 系列熔接 如图中所示那样配置电极的熔接叫系列熔接。该方式通一次电可以熔接2点,另外, 与间接熔接同样,电极可以从单侧接近, 有这样的好处。 系列熔接中, 电极和金属导线接触面2个地方、金属导线和盖子接触面的2个地方是主要的放热处。该熔接中对直接熔接没有帮助的无效分流和电极间距离的检讨是重要的。 为压制无效分流, 在tab电极间设Slit是较有效的。 Tab slit实例 直接熔接 间接熔接 系列熔接 带Projection Peltier効果：异种金属间流过直流电流的话,＋极和－极会发生温度差的现象 　 ＰＴPack系的熔接 Power工具用电池Pack与情报机器、ＡＶ机器的Pack相比,对待比较粗暴,而且使用时会涉及特殊的振动、冲击。所以对Cell－Tab的熔接强度要特别注意。 以前,ＰＴ系电池Pack的Tab,采用0.3ｍｍ的Ｖ－Ｎｉ Tab,但是近年开始采用0.15ｍｍ的铜合金Tab。这样的话, 板压薄的话材料的刚性就下降,冲击时对熔接点的应力会有由于材料自身的变形而降低的效果。另外,Ｃｕ合金与Ｖ－Ｎｉ相比导电率高,板压即使减半也能流过同等的大电流。 把Ｃｕ合金在Cell上进行系列熔接的情况,以前都是采用使用变压器熔接电源的方式,有熔接强度波动大、不安定的缺点。另外,由于Peltier効果,会有熔接点的熔法左右不均等的缺点。为了改善这些,在ＰＴ系的Ｃｕ合金熔接中,采用短时间可能通过大电流的晶体管熔接电源,而且为了减小Peltier効果,也引用了转极方式,实现了熔接强度的安定化。 　　　　　　 Peltier効果 左右熔接痕不均等 　　Cu合金熔接 （冲击试验后的状态） ① ② 转极方式 均等的熔化 熔接拉伸强度的评价 使用强度拉伸试验机进行熔接强度的确认。 试验做到Tab完全剥下为止,记录拉伸强度的「最大值」。 拉伸强度确认频度 　频 度 ： 1天 5次以上 　抽取数 ：