從鋰電池出現(xiàn)至今，其已經(jīng)歷過(guò)很多個(gè)關(guān)鍵性的變革，從正極材料、電解液到PACK技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)環(huán)節(jié)都在越來(lái)越成熟。我們現(xiàn)實(shí)中所使用的鋰電池都是已經(jīng)封裝完畢的成品，其實(shí)鋰電池在電芯生產(chǎn)出來(lái)到投入使用之間還有一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，那就是PACK，也稱之為電池包連接或組合。這一環(huán)節(jié)也在發(fā)生日新月異的變化。
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 ：1、電池包連接方案采用的是 紫銅片+ + 鎳片/ / 鋼片方案；2、焊接采用 電阻焊方式。
鋰電池廠家的新設(shè)計(jì)思路 ：1.、采用 一體化設(shè)計(jì)(去除焊接用的鋼片或鎳片)，焊接部位沖薄，保證焊接可靠的前提下成本和重量都得到提升，實(shí)現(xiàn)減重；2、采用(去除焊接用的鋼片或鎳片)，焊接部位沖薄，保證焊接可靠的前提下成本和重量都得到提升，實(shí)現(xiàn)減重；3、采用 激光焊接的工藝，相對(duì)于電阻焊而言，質(zhì)量一致性和加工工藝，加工費(fèi)用，可靠性和材料成本等等都得到很多優(yōu)化；4、新的設(shè)計(jì)很容易實(shí)現(xiàn)的工藝，相對(duì)于電阻焊而言，質(zhì)量一致性和加工工藝，加工費(fèi)用，可靠性和材料成本等等都得到很多優(yōu)化；5、新的設(shè)計(jì)很容易實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化，有利于大批量生產(chǎn)；6、新的設(shè)計(jì)優(yōu)化了通流路徑，，有利于大批量生產(chǎn)；7、新的設(shè)計(jì)優(yōu)化了通流路徑， 從而進(jìn)一步改善系統(tǒng)溫升
局部熱分析對(duì)比
以下就電池焊接點(diǎn)附近的局部進(jìn)行熱仿真對(duì)比分析 ，可以看到兩種設(shè)計(jì)溫升差距非常大(新的設(shè)計(jì)溫升非常小)
可以看到兩種設(shè)計(jì)溫升差距非常大(新的設(shè)計(jì)溫升非常小) 。 條件設(shè)置 ：
2.1. 現(xiàn)有設(shè)計(jì)
2.1. 現(xiàn)有設(shè)計(jì) ： 基材為0.8mm厚的紫銅 ，激光焊接上0.15mm厚的鎳板
2.2. 新設(shè)計(jì)
激光焊接上0.15mm厚的鎳板
2.2. 新設(shè)計(jì) ： 基材為Q銅 ，一體化設(shè)計(jì)
2.3. 電流設(shè)置: 為了更明顯的顯示差異
一體化設(shè)計(jì)
2.3. 電流設(shè)置: 為了更明顯的顯示差異 ，設(shè)置為6A
連接局部分析對(duì)比
連接局部電流密度對(duì)比
典型應(yīng)用的比較
傳統(tǒng)設(shè)計(jì) ： 基材為0.8mm厚的紫銅 ， 激光焊接上0.15mm厚的鎳板 ，然后再通過(guò)電阻焊的方式焊接到
電池上
然后再通過(guò)電阻焊的方式焊接到電池上 。
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的熱仿真分析( ( 溫升 )：
基材為0.8mm厚的紫銅，激光焊接上0.15mm厚的鋼板，然后再通過(guò)電阻焊的方式焊接到電池上,設(shè)置電池電流為3A。可以看到最高溫升為30.819-25=5.819度
新設(shè)計(jì) ： 基材為0.8mm厚的Q銅一體化設(shè)計(jì) ， 通過(guò)激光焊的方式焊接到電池上 。
新設(shè)計(jì)的熱仿真分析( ( 溫升) )：
基材為0.8mm厚的Q銅,通過(guò)激光焊的方式焊接到電池上，設(shè)置電池電流為3A。可以看到最高溫升為
30.672-25=5.672度
總結(jié)：
材料 加工工藝 溫升(攝氏度) 備注
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)
0.8紫銅
0.15剛片
激光焊接鋼板和銅板，電阻
焊鎳板和電池
5.819
新設(shè)計(jì) 0.8mmQ銅 電池激光焊 5.672 焊接工藝成熟
說(shuō)明：如果按照3A/節(jié)電池來(lái)計(jì)算，兩種設(shè)計(jì)的溫升都比較小，因此還有減薄材料的可能性，材料減薄
可有效控制成本和減輕系統(tǒng)重量。
下一步計(jì)劃：研究彈性接觸解決方案，取消焊接工站，進(jìn)一步提高效率及性能。
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