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锡焊加点焊:18650锂离子电池组焊接工艺改进

发布时间:2024-02-29 浏览量:43

  之前我写过一篇文章教大家如何DIY自己的大功率点焊机:DIY 大功率点焊机(Spot Welder) - 知乎专栏

  如果想加工自己的18650电池模组,就需要对电池进行点焊。但是,后来我发现,18650电池的正极很难用自己做的点焊机加工好,电焊之后基本上都成了这样子:

  黑,而且阳极形变严重。这个电池组是我半年前做的,一直很担心当时的焊接情况,于是就拆开看一看,果然:

  有的单元已经有些许漏液的倾向。所以这两天就彻底的分析了一下原因和焊接工艺改进。

  原来,18650锂离子电池生产厂家都会在阳极做一个盖帽结构:

  这里面含有一个非常精密的空心结构,保证电池故障时可以泄压,所以有人叫他泄压阀。也就是说18650电池的阳极是一个空心的薄杯状结构。这样在进行点焊的时候,由于点焊电流很大,所以阳极盖帽受热就会变形,而且变形之后的结构有可能会威胁到内在的保险机制。

  于是我想用锡焊来处理阳极的焊接。但是找了很多资料说锡焊并不容易,试了一下果然不容易……不过用了一些化学试剂后,容易了很多:首先先用有机清洗溶液擦拭电池阳极,除去油污、杂质以及其他污垢。在阳极上涂抹优质松香进行助焊。

  之后就简单啦,阳极很容易的就覆盖上了焊锡,而且光泽度很好,毫无形变:

  将电池放入3D打印的架子里:

  这样电池阳极上就已经有焊锡附着了,在覆盖上镍片后,在镍片的另一面也加上焊锡,通过热传递,使得内侧电池上的焊锡可以和镍片融合:

  这样就完成了阳极的焊接,牢固而且电气性能良好。

  电池的阴极是实心的,所以可以大胆的使用点焊:

  将均衡充电保护板放置好后,电池模组便算是加工完成了。这个电池组共12个单元,6并2串,8.4V电压输出,16800mAh容量:

  黄色接头是电源输出,白色JST接头是热电偶输出,用来检测电池温度的。

  将电池组装入车体:

  最后给个臀照:

  自己做的电源管理系统和电机驱动系统,还不赖。就是BUCK的电感选的有点问题,电感发热比MOS管还严重,磁损大于铜损了……

  我原来以为四轮独立驱动不好搞,没想到效果还行(PS:四驱果然动力十足啊……可控性真好……)。

  接下来该装脑子和眼睛啦。

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