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電池模組CCS組件激光焊接

動力電池是有無數(shù)個單體電芯按照一定的數(shù)量和要求組合起來，最后形成一個完整的電池包的，所以單體電池的動力電池的最小單元。那么電池包具體是如果由電梯電芯組合而成的呢? 具體為，由數(shù)個電池單體并聯(lián)組裝焊接在一起組成電池模組，即為PACK模組;在由數(shù)個電池模組串聯(lián)在一起溝通一個電池單元;

　　車載動力電源通常超過300伏，200A，現(xiàn)在的基本方法是單體電池并聯(lián)起來形成模組，模組電池串聯(lián)起來形成電池包，電池包串聯(lián)起來形成電源系統(tǒng)。

　　PACK指新能源汽車的電池包，給整車運行提供“能量”，我們可以簡單了解下，動力電池PACK總成由哪些系統(tǒng)組成，每個系統(tǒng)又由哪些零件組成?為了讓大家更直觀的了解電池PACK，以奧迪A3 Sportback-etron混合動力車的PACK為例。一般來說，電動汽車動力電池PACK由以下幾個部分構(gòu)成：動力電池模塊系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，熱管理系統(tǒng)，BMS，如果把電池PACK比作一個人體，那么模塊就是“心臟”，負(fù)責(zé)儲存和釋放能量，為汽車提供動力。PACK主要指電池包的加工組裝和包裝。可以是單只電池，也可以是串并聯(lián)的鋰電池包的PaCK，包括電池組，匯流排，軟連接，保護(hù)板外包裝，塑料支架等輔助材料，這幾項共同組成PACK，該系統(tǒng)是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)，將眾多單個電芯通過串并連接在一起，并考慮機(jī)械強(qiáng)度熱管理，BMS匹配等問題，其主要的技術(shù)體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)，設(shè)計，焊接和加工工藝控制防護(hù)等級，主動熱管理系統(tǒng)等。

　　而在電池pack過程中CCS是必不可少的一環(huán)。

　　CCS(Cells Contact System，集成母排，線束板集成件)產(chǎn)品由 FPC、塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等組成，新能源汽車動力電池一般都多個電池模組組成，單個電池模組對應(yīng) 1 個 CCS，1 個 CCS 一般配置 1-2 個 FPC，CCS 集合塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等結(jié)構(gòu)件。在動力電池運用領(lǐng)域，F(xiàn)PC主要用于pack環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)線束替換，協(xié)助電池包的信息采集。

　　動力電池模組FPC 焊接時，焊接材料涉及鎳、銅鍍鎳，主要為鎳鋁焊接，焊接時容易出現(xiàn)虛焊、焊穿、爆點、焊偏等現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：

　　異種金屬熔點不同：低熔點材料熔化時，高熔點材料仍處于固體狀態(tài)，這時已熔化的材料容易滲入過熱區(qū)的晶界，造成低熔點材料流失，合金元素?zé)龘p及蒸發(fā)，使焊縫化學(xué)成分發(fā)生變化，力學(xué)性能難以控制;

　　異種金屬線膨脹系數(shù)不同：異種金屬線膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致熔池結(jié)晶時產(chǎn)生較大焊接應(yīng)力與焊接變形，由于焊縫兩側(cè)承受的應(yīng)力狀態(tài)不同，容易導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，甚至導(dǎo)致焊縫金屬與母材剝離;

　　材料的熱導(dǎo)率和比熱容不同：導(dǎo)致焊縫金屬結(jié)晶條件變壞，晶粒粗大，并影響難熔金屬的潤濕性能;

　　異種金屬焊接容易產(chǎn)生金屬間化合物，同時發(fā)生組織的變化，導(dǎo)致焊接接頭力學(xué)性能下降，尤其是熱影響區(qū)容易產(chǎn)生裂紋。

　　另外，材料的線膨脹系數(shù)，熱導(dǎo)率和比熱容等熱物性參數(shù)隨溫度的變化而變化，使得異種金屬材料激光焊接過程更為復(fù)雜。

　　因此，高品質(zhì)動力電池FPC 焊接工藝，除了解決異種金屬焊接系列難題外，在提升FPC焊接自動化、智能化、高效率的同時，還必須規(guī)避虛焊、焊穿、爆點、焊偏等問題。