技术干货丨锂电池PACK对连接镍片的选择指南

    鉴于金属镍归属于较贵金属材料，而金属镍同样归属于铁磁材料种类，纯镍和镀镍铁片同样吸引磁铁，故无法使用磁铁来分辨纯镍和镀镍铁。故市场上较多商户为赚取高额利润而往往用镀镍铁片来欺骗不太懂客户，导致用户损失比较严重，下面具体方法能基本粗略为客户分辨连接片的材料。

    用较锐利刀片在连接片上刮削约5～8下，观查连接片被刮削表层顏色。若显现金黄或金红色的，该连接片为镀镍铜片。

    同尺寸体积情况下，纯镍连接片与镀镍铁连接片约是1.15倍。即镍比镀镍铁重，用电子秤重量分辨。

    取玻璃杯子一只，放半汤勺精食盐后加进去温水融化成盐水，把连接片剪开几片后装入，静置四-五小时观查盐水顏色。变浅绿色的为镀镍铜片；变黄色的为镀镍铁片；不变色的或微变黄色的为纯镍片（纯镍片因不同纯度等级分类而少量含铁等杂质）

    取数米长（以万用表电阻档能测出电阻值为对比）使用4位数字万用表（能最小分辨0.01Ω），测量该段连接片的电阻值，比较相同厚度、宽度和长度而不同种类之连接片，电阻值最小的为纯镍片，电阻值大的为镀镍片。镀镍铁片与纯镍片的电阻值倍数约为1.4倍。

    纯镍片生产过程无需电镀工艺，因此其表层较为整齐光滑，但色泽稍偏黯淡无光；而镀镍片经电镀工艺，其表层呈现出微砂纹，同时有较闪耀的银白色泽。

    A、流过连接片电流大小，通常以电池在产品工作中的最高輸出放电电流而定。比如：在移动电源（充电宝）中，电池最高輸出电流在3～4安倍上下；在电动车自行车（10AH电池组）中，电池最高輸出电流在7～8安倍（车启动电池约在20～30安倍间）；在电动工具动力电池组中，电池最高輸出电流在10～15安倍上下；

    B、导电连接片的应用长度，通常以该段导电片通过电流后造成的电压下降（线损耗）低于电池组总电压的1%~1.5%来确定宽度，简单来说就是长短越长则选长短大的长短，通过加宽来降低连接片的“线损耗”。比如：在电动车电池组中，2组邻近电池串联用的短连接片可以用0.2x6mm的连接片，但较远距离的电池串联和电池组终端輸出较长的连接片，就需要用0.2x10mm的连接片。

    当我们在组装锂电池过程中，不仅关注单只电芯电阻，还有整组电池组的电阻。通过连接片串并联电芯会产生电阻，在选择连接片的过程中要考量其电阻。

    铜的电阻率：1.694uΩ.cm 纯镍的电阻率：6.9uΩ.cm 纯铁的电阻率：9.78uΩ.cm 铝镍合金电阻率：1.6~3.6uΩ.cm依据R=ρL/S 即电阻=电阻率×总长度÷截面积，能够算出各种各样导电连接片的电阻值，而再依据要通过电流的大小具体情况。机械抗拉力度这两层面要素来选择合适的连接导电片。当然，成本费用要素也是须要考量的。上述公式中，R的单位为Ω；ρ是电阻率；L是总长度米；S是导体截面积mm²。

    结论：金属的导电能力与其电阻率成反比，电阻率和电阻越大则导电能力越差。并且，金属材料因其纯度不同会使其实际上电阻比基础理论计算值增加，而导电能力是连接片的重要因素。

    测量金属片材特别是总长度较短的片材，因其电阻值很小，故并不能选用简便的万用表电阻档作测量，而只能采用精密数字电桥或精密数字微欧电阻表，例如选用微欧电阻表测量金属连接片电阻就特别便捷。当然，用户也可以采用现成的4位高精度万用表的电阻欧姆档（200Ω档），运用该档的最高分辨率为0.01Ω（10mΩ),然后选择较长一段（1~2m或更长）连接片进行测量电阻值。但此方式的精确度很低，作为比较各种不同材质连接片电阻还行。

连接片尺寸：0.1x5x100mm

注：上述表中的导电性能是以厚0.1×宽5mm×100mm（长度）计算出来，当改为厚0.2×宽5mm×100mm或厚0.1×宽10mm×长100mm时，其电阻数值为上表数值的1/2倍。

    小结：导电连接片电阻越大，则连接片产生的线损耗越大，电池的最大输出容量会减少，甚至会在电池组工作时发热而降低产品安全性。

    当该0.1x5x100mm长的连接片流过5A和10A电流时，其产生的电压降落分别是下表:

    例：36V/10AH电动车电池组，若串联连接采用镀镍铁片0.15x8mmx3cm共10片串联连接，导电片总共电阻值约为45mΩ，当电池组工作时若以10A放电电流计算，可推算出总压降线损约为0.45V,该压降值占总电压值的约1%，此选择比较科学合理。但是，以上测算出的耗损仍未包括各分组电池并联焊片的耗损，故实际全组总耗损比以上的数值大出约1~1.5倍左右。

    与此同时以上假设是从平均电流值为前提的，而实际上电池在特别多场合使用时，其流出的峰值电流通常是平均值的数倍，甚至十倍以上，因此考虑到耗损和瞬间压降时要高度重视，要不然会对产品的启动导致不良后果。从上表得知，并联连接时可以选择较小截面尺寸的连接片，而当串联连接时就必须选择较大截面尺寸的连接片。

    深圳市百耐信科技科技有限公司是一家集研发、制造、销售与技术服务为一体的国家高新技术企业。公司2010年成立于深圳市，经近十年的发展建立并健全了高质量的目标管理体系，专门为新能源锂电组装以及制造领域提供整套的生产设备与技术服务。公司秉承百分百投入，耐心服务，值得信赖的经营理念，不断开拓创新，拼搏进取，我们致力于成为优秀的新能源锂电池组装设备与技术服务商。

    随着18650电池在新能源领域的广泛应用，自动化设备成为电池企业核心竞争力之一。作为国内设备企业的代表企业，百耐信科技根据电池模块组的特点，自主开发了锂电池PACK自动化装配线：该自动线集成了锂电池贴纸机、锂电池分选机、锂电池电池组自动组装机、CCD视觉识别系统、锂电池自动点焊机。选用全自动上料、自动分选机构，保证产品采用电芯一致性的同时，可全自动扫描获取电芯条形码，并与PACK条形码做好等级划分然后绑定和记录，结合后台系统能够完整追溯产品生产制造的数据信息。

    现阶段该装配线已实现电池及模组在上料、分捡、组装、焊接、测试等环节的全过程自动化，节奏稳定。现阶段在生产关键步骤中增加了自动检测系统、自动校验、自动处理系统，完全使用机械手替代了传统式人工的繁杂作业，确保了产品品质的稳定性。目前实际运营数据表明，自动线整体运行安全稳定、处理效率高、成品品质稳定。

    该自动线具有对整个生产制造过程的所有测试数据进行采集、管控、统计，让计划层和控制层进行信息交互，实现对生产过程中的测试结果和数据进行有效追踪和品质管控，真正实现锂电池组组装生产的信息化和自动化的“两化”融合，使锂电池组组装向“工业4.0”迈进。

    本系列产品为双面自动焊机，效率高；采用9轴纯电动伺服电机，支持阵列与非阵列电池组快速编程。编程界面操作简单，支持CAD导图，阵列，手动三种；并支持任一点位编程和阵列编程，可存储编程文件任意组。且支持断点启动功能。

    独家定制的可旋转180°焊头，焊头轻巧，有效防止因焊头过重导致焊接电池变形、漏液问题。旋转焊头结构可支持异型电池组及有效纯镍片粘针问题。焊头采用水循环散热，能有效降低焊针损耗，提升焊接效果。

    本系统具备焊针使用次数记录、报警、与清零功能。支持焊针更换预报提醒，19寸显示屏，搭配工控机，可实时将焊接参数及异常焊点采集并显示出来，并可实时采集焊接结果。自带焊接电流监控系统，有效杜绝虚焊、假焊现象。具备对焊点的假焊、漏焊监测记录，焊接的所有参数都可追溯跟踪，方便数据管理。

    可单独调节单点焊、两点焊、三点焊，并且两点焊与三点焊的间距可调节。焊针压力亦可独立调节。并且支持同时切换焊接能量、正负极焊接能量切换功能。

    本产品采用纯电动伺服电机，支持阵列与非阵列电池组快速编程。编程界面操作简单，支持CAD导图，阵列，手动三种；并支持任一点位编程和阵列编程，可存储编程文件任意组。且支持断点启动功能。

    独家定制的可旋转180°焊头，适用点焊任意角度镍片分流槽方向，焊头轻巧，有效防止因焊头过重导致焊接电池变形、漏液问题。旋转焊头结构可支持异型电池组及有效纯镍片粘针问题。焊头采用水循环散热，能有效降低焊针损耗，提升焊接效果。

    本系统具备焊针使用次数记录、报警、与清零功能。支持焊针更换预报提醒，19寸显示屏，搭配工控机，可实时将焊接参数及异常焊点采集并显示出来，并可实时采集焊接结果。自带焊接电流监控系统，有效杜绝虚焊、假焊现象。具备对焊点的假焊、漏焊监测记录，焊接的所有参数都可追溯跟踪，方便数据管理。

    可单独调节单点焊、两点焊、三点焊，并且两点焊与三点焊的间距可调节。焊针压力亦可独立调节。并且支持同时切换焊接能量、正负极焊接能量切换功能。

    可选配焊头内置进口压力传感器，可实时监控压力值及自动追踪补偿，保证焊接过程中焊接压力一致性。

    本公司晶体管点焊机具备独特的双脉冲焊接性能，提供更优良的焊接质量脉冲，采用不同能量对焊接物体连续两次放电。电源采用精确的数字控制，能预存32组参数，并可随意更改、调用。采用数字化设置焊接参数，键盘操作清晰明了，方便快捷。

    焊接电流上升快，短时间内即可实现高品质焊接。能对焊接电流、电压、功率、电阻的波形进行动态实时监测。 焊接时间可调节的最小分度为10ms，让精度更加的精确。焊接脉冲宽度可调，焊接飞溅小，焊点不变色。并且提供定电流、定电压、电流和电压组合等三种控制方式。

    本公司自动分选机系列产品自带高精密内阻、电压、自动测试系统，此系列设备支持十档分选，能根据设定好的内阻、电压值，将电芯精准的送到指定的档位。每次可同时测五只电芯，分选速度快，稳定性高，可使每颗锂电池性能高度一致。并且可以和自动贴青稞纸机对接使用，大大节约人工。

    收料槽装备满料传感器，满料触发系统自动声光报警，取走电池后，收料器自动复位，如此循环工作。扫码机自带感应开关，感应到电芯时自动扫描电芯上的条码。喷码机上方也装有感应开关，感应到电芯时自动喷码至电芯上。

    设备的操作界面采用Windows操作系统，设计人性化，简单明了，轻松掌握。自带工控数据库，测试数据按批次存储，电芯条码与测试的电压内阻数据相对应，可下载提取并永久保存，方便后期数据追溯跟踪。

    本公司自动分选机系列产品自带高精密内阻、电压、自动测试系统，设备支持二十档分选，能根据设定好的内阻、电压值，将电芯精准的送到指定的档位。每次可同时测五只电芯，分选速度快，稳定性高，可使每颗锂电池性能高度一致。并且可以和自动贴青稞纸机对接使用，大大节约人工。

    收料槽装备满料传感器，满料触发系统自动声光报警，取走电池后，收料器自动复位，如此循环工作。扫码机自带感应开关，感应到电芯时自动扫描电芯上的条码。   

    设备的操作界面采用Windows操作系统，设计人性化，简单明了，轻松掌握。自带工控数据库，测试数据按批次存储，电芯条码与测试的电压内阻数据相对应，可下载提取并永久保存，方便后期数据追溯跟踪。

    本公司自动贴纸分选一体机是将贴青稞纸机与分选机相结合形成自动流水线，工作效率大大提高。贴纸机产品采用伺服电机运动控制器与气动控制相结合，冲压刀模不粘胶，能循环工作，青稞纸贴合牢固，贴合一致性很好，可提高后期自动化点焊效率。

    而分选机部分自带高精密的内阻、电压、自动测试系统，可根据设定好的电压、电阻值范围，将电芯精准送到指定的档位。分选速度快，稳定性高，使每颗电芯的性能高度一致。

    操作界面简单明了，易于操作，设计非常人性化，可轻松掌握。

    本公司视觉CCD检测设备可通过CCD视觉识别方式判定电池组的电芯不同方式组合后电芯正负极的正反方向，并输出判定结果。以便快速确认所有电池组的全部电芯的正负极摆放是否正确。并且可支持自动启动及手动启动模式。

    该设备采用1000万像素高清定焦镜头，设备的最大检测范围为500mmx360mm，该设备编程简单便捷，可根据电芯的不同组合方式设定判定标准，可存储编程文件任意组。检测性能稳定可靠，效率高，可大大提供生产效率并降低错误率。

    百耐信-动力电池组综合测试系统功能支持：充电激活、单串压差测试、单串内阻差测试、充电电压、充电电流、充电△V充电DCR测试、充电过流保护、交流内阻（ACR）测试、直流内阻（放电DCR）、放电电压、放电电流、放电△V、放电过流保护、放电过流恢复、短路保护功能、短路激活充电等多项综合功能测试。

    综合测试仪电池放电电流增加两个档位，能快速看出两个测试结果差距。并且可以根据电池属性不同，在过流测试时，如果达不到过流测试起始电流，电池将自动进入保护状态。综合测试仪支持设置测试电流上限，电池过流测试达到设置值之后自动退出测试，防止大电流烧坏电池。 

    锂电池的不一致性的危害我们都很熟知：容量损失、寿命损失、内阻增大，而为了应对电池的不一致性除了在电池组组装之前进行精细的分选，再有就是综合测试仪中动态压差的测试功能，就是为了检测出电池组充放电的一致性。

    综合测试系统100V/400A/500A系列可细分为100V100A、100V200A、100V300A、100V400A、100V500A、100V600A五个档位，分别支持的放电电流及过流测试最大电流为100A、200A、300A、400A、500A、600A。

    综合测试仪是针对动力电池组的生产检测需要，研发专用于可充电池综合检测，测试仪可以对电池的一些参数做一个定量的精确的测量，可以测量电池的开路电压，内阻，充电，放电性能，电池容量特别针对锂电池的功能还有过充电保护，过放电保护，过电流保护，短路保护等功能，并测出过相应的数值，极大的方便了电池的生产和售前售后服务工作，采用非常简单的几个步骤就可以直观的判断电池的性能和好坏，同时也具有快速筛选的功能，可以设定测量参数的上限和下限，可以容易的从一批电池成品中快速检测出不良电池，提高了生产效率。

    百耐信-回馈型电池组老化柜系列的整个系统能量具有双向流动性，且能自动调节能量方向，电能从三相电网到电池包，放电时，电能从电池包回馈到三相电网。

    此系列老化柜配备大功率隔离变压器，能有效隔离整套系统与电网，保证系统的可靠、稳定运行。

    此系列老化柜的DCAC模块采用空间矢量调制技术，数字化控制，使得电压利用率高，电流谐波分流更小。储能模块可实现双通道充放电能量的内部转换；两个通道之间若充放电的能量相等，两个通道之间的能量相互转化效率可达99%。DCAC模块采用先进的PID调节技术，多重保护机制，保证设备运行稳定。

    此系列老化柜的输出电流转化快、电流无超调现象，避免设备对电池组的冲击。并且配备CAN2.0接口，可接入电池包BMS数据，能在充放电过程中实时掌控电池包的状态。并且能够与PACK生产线做通讯，如OPC、以太网等接口协议。