I. Preparación de materiales y equipos
Materiales del núcleo
Celdas de batería: deben ser del mismo lote, diferencia de capacidad ≤3%, diferencia de resistencia interna ≤5 mΩ (se recomienda fosfato de hierro y litio/ternario)
Placa de protección (BMS): admite protección cuádruple contra sobrecarga/sobredescarga/sobrecorriente/cortocircuito (precisión de umbral ±0,5 %)
Componentes estructurales: tira de níquel (espesor ≥0,2 mm), cable resistente a altas temperaturas (capa de aislamiento de silicona), tubo termorretráctil de PVC ignífugo.
Materiales auxiliares
Pegamento conductor térmico de resina epoxi (para rellenar el espacio entre las celdas de la batería)
Papel de cebada de las tierras altas (aislamiento de espiga)
Cinta de doble cara (serie 3M VHB)
Lista de herramientas
Máquina de soldadura por puntos (potencia ≥ 5kW)
Estación de soldadura de temperatura constante (rango de temperatura 200-400 ℃)
Pulsera antiestática (impedancia 1 MΩ)
Multímetro (precisión ±0,5%)
Segundo proceso de montaje de precisión de siete pasos
Clasificación y emparejamiento de células
Mida el voltaje de circuito abierto de cada celda (desviación ≤ 0,01 V)
Prueba de resistencia interna (medidor de resistencia interna de CC, diferencia ≤ 3%)
Emparejamiento de capacidad (descarga de 0,5 C a voltaje de corte, diferencia de capacidad ≤ 2 %)
Pretratamiento de la pestaña auricular
Raspar la capa de óxido del oído (limpieza con láser o pulido con papel de lija)
Estañado (espesor de la capa de estaño 0,05-0,1 mm)
Soldadura en serie/paralelo
Serie: soldadura por puntos de tiras de níquel (presión 200 N, tiempo 3 ms)
Paralelo: soldadura láser de barra de cobre (profundidad de fusión ≥0,3 mm)
Inspección de calidad clave: fuerza de extracción de la junta de soldadura ≥50 N
Integración del sistema BMS
Soldadura de línea de muestreo de voltaje (error de secuencia de línea ≤ 1 mm)
Disipación de calor MOSFET (aplicar grasa de silicona conductora térmica)
Prueba de funcionamiento: simulación de sobrecarga (corte de 4,25 V), sobredescarga (corte de 2,8 V)
Embalaje estructural
Relleno de pegamento conductor térmico entre celdas (espesor 1,0 ± 0,2 mm)
Oreja de poste envuelta en papel de cebada (para evitar cortocircuitos)
Fijación del soporte (diseño antivibración) =Medición, amplitud ≤0,5 G)
Protección de aislamiento
Embalaje de tubo termorretráctil de doble capa (capa interna resistente a temperaturas de 125 °C, capa externa retardante de llama)
Proceso de pistola de aire caliente: calentamiento uniforme a 120 ℃, contracción ≥30 %
Sellado del puerto: resina epoxi moldeada por inyección (impermeable IP67)
Prueba de envejecimiento
Ciclo de carga y descarga 3 veces (0,5 C de carga/1 C de descarga)
Monitoreo del aumento de temperatura (temperatura de la superficie ≤55 ℃)
Detección de la tasa de cambio de resistencia interna (ΔR <5 %)
Cinco prohibiciones importantes de operación de seguridad
Seguridad eléctrica
Está estrictamente prohibida la conexión inversa de los polos positivo y negativo (un voltaje inverso > 1 V activa el fusible de protección).
Desconecte la conexión BMS durante la soldadura (para evitar que la electricidad estática dañe el IC)
Gestión térmica
Cuando la temperatura de soldadura por puntos es superior a 250 ℃, la duración del punto único es inferior a 10 ms.
Se requiere enfriamiento por aire forzado para temperaturas ambiente superiores a 30 ℃
Protección mecánica
El umbral de deformación por extrusión de celda es del 5% del espesor (si se excede, se desechará)
Límite de altura de prueba de caída: ≤1 m (suelo duro)
Especificación de almacenamiento
Voltaje de almacenamiento del producto semiacabado: 3,8 V ± 0,05 V
Control de humedad: RH45-65% (para evitar la higroscopicidad del electrolito)
Tratamiento de chatarra
Descarga a 0 V (método de inmersión en agua salada: solución de NaCl al 5 % durante 24 h)
Destrucción física: primero perforar y liberar la presión, luego desmontar y reciclar
Indicadores técnicos de selección de materiales
Componentes Solución preferida Parámetros clave
Material del cátodo NCM811 (tipo de potencia) Capacidad específica ≥ 200 mAh/g
Material del ánodo Grafito artificial + 5% de carbono de silicio Primera eficiencia > 92%
Electrolito LiPF6 + aditivo FEC Conductividad > 10 mS/cm (25 ℃)
Separador Recubrimiento cerámico Película base de PE Temperatura de celda cerrada 135 ℃
Carcasa de aleación PC-ABS retardante de llama grado V0
Prevención de averías y mantenimiento
Optimización del ciclo de vida
Límite superior de carga: 4,15 V (extiende la vida útil en un 40 % en comparación con 4,2 V)
Límite inferior de descarga: 3,2 V (evita la precipitación profunda de litio)
Mantenimiento de almacenamiento
Almacenamiento a largo plazo: recargar a 3,8 V cada 3 meses
Requisitos ambientales: temperatura 15-25 ℃, humedad <60 %
Diagnóstico anormal
Umbral de abultamiento: suspenda su uso inmediatamente si el grosor aumenta en >3 %
Anormalidad de diferencia de voltaje: la diferencia de voltaje de una sola celda > 0,1 V requiere ecualización
Perspectiva tecnológica: El uso de BMS inteligente permite la monitorización en tiempo real del estado de la batería (SOH), con un error de predicción <5 %. El diseño modular aumenta la eficiencia de la sustitución de celdas de la batería en un 300 % y se eliminará la inyección de electrolito en los futuros conjuntos de baterías de estado sólido, lo que reducirá considerablemente los requisitos ambientales.
