在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，鋰電池已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。從日常使用的手機(jī)、電腦，到出行必備的電動(dòng)車(chē)，甚至在航天領(lǐng)域和農(nóng)村路燈中，鋰電池都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

鋰電池的重要性不言而喻。它具有高能量密度，能夠?yàn)楦鞣N設(shè)備提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持。例如，我們的智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備，都依賴于鋰電池的高能量?jī)?chǔ)存能力，讓我們能夠隨時(shí)隨地保持聯(lián)系、工作和娛樂(lè)。在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，鋰離子電池更是成為主要的動(dòng)力來(lái)源，其高能量密度和較長(zhǎng)的使用壽命使得電動(dòng)汽車(chē)具備了更高的續(xù)航里程和更長(zhǎng)的使用時(shí)間。此外，鋰電池在太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。

然而，自行組裝鋰電池既有潛在價(jià)值，也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。潛在價(jià)值方面，自己組裝鋰電池可以根據(jù)個(gè)人需求定制電池的容量、電壓等參數(shù)，滿足特定的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，對(duì)于一些有電子知識(shí)和技能的人來(lái)說(shuō)，自己組裝鋰電池也是一個(gè)有趣的實(shí)踐項(xiàng)目，可以更好地了解電池的結(jié)構(gòu)和工作原理。但是，自行組裝鋰電池也存在風(fēng)險(xiǎn)。首先，組裝過(guò)程需要具備一定的電子知識(shí)和技能，如果操作不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)熱、短路、起火甚至爆炸等安全問(wèn)題。其次，自行組裝的鋰電池可能沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和質(zhì)量控制，性能和可靠性難以保證。此外，自行組裝鋰電池還可能存在法律風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵谝恍┑貐^(qū)，私自組裝鋰電池可能是不合法的。

綜上所述，鋰電池在現(xiàn)代生活中具有重要地位，自行組裝鋰電池既有潛在價(jià)值，也存在風(fēng)險(xiǎn)。在決定是否自行組裝鋰電池時(shí)，我們需要充分考慮自己的技術(shù)水平、安全意識(shí)和法律規(guī)定等因素，謹(jǐn)慎做出決策。

二、材料準(zhǔn)備

在組裝鋰電池之前，我們需要準(zhǔn)備好一系列的材料及工具。首先是鋰電池電芯，電芯的選擇至關(guān)重要，需根據(jù)設(shè)備需求選擇合適的電壓、容量和放電速率的電芯。目前市面上常見(jiàn)的電芯有 18650 電芯和鋰聚合物電芯。18650 市面上普遍是磷酸鐵鋰的和錳酸鋰還有三元的，一般為圓柱形，采用鋼殼包裝，其危險(xiǎn)性較高，若廠家生產(chǎn)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，容易發(fā)生爆炸問(wèn)題。而鋰聚合物電芯，原料一般采鈷酸鋰，錳酸鋰，以及三元鋰混合而成，外面包裝主要是使用鋁塑膜，形狀可以任意定制。鋰聚合物電芯最大的安全性問(wèn)題是漏液和短路可能導(dǎo)致鼓包問(wèn)題出現(xiàn)，最嚴(yán)重的情況會(huì)因此引發(fā)燃燒現(xiàn)象，產(chǎn)生火苗。綜合比較，對(duì)于鋰電池包的組裝愛(ài)好入門(mén)者來(lái)說(shuō)，最好選擇鋰聚合物電芯，因其高能量比和高安全性，尤其是高安全性最為重要。

除了電芯之外，我們還需要準(zhǔn)備保護(hù)板。電池保護(hù)板主要是針對(duì)可充電電池（一般指鋰電池）起保護(hù)作用的集成電路板，其本質(zhì)是一塊帶有保護(hù)芯片的 PCB 板，板上一般設(shè)有 B+、B-、P+、P-、CH+等基本功率輸入輸出端以及 TH、ID 等信息讀取端。保護(hù)板能保護(hù)電池不受損壞，延長(zhǎng)電池使用壽命，只在電池出現(xiàn)極端問(wèn)題的情況下對(duì)電池做穩(wěn)定、有效的保護(hù)。鋰電池（可充型）之所以需要保護(hù)，是由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及超高溫充放電。

此外，還需要電池殼、焊錫、焊臺(tái)、絕緣膠帶等材料。電池殼可以保護(hù)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，防止外界因素對(duì)電池造成損壞。焊錫和焊臺(tái)用于連接電芯和保護(hù)板等部件。絕緣膠帶則用于防止電池內(nèi)部短路，提高電池的安全性。

在準(zhǔn)備材料的過(guò)程中，我們要特別注意電芯的選擇。根據(jù)不同的設(shè)備需求，選擇合適的電壓、容量和放電速率的電芯，以確保組裝出的鋰電池能夠滿足設(shè)備的使用要求。同時(shí)，要選擇質(zhì)量可靠的保護(hù)板和其他材料，以提高鋰電池的安全性和可靠性。

三、電芯與保護(hù)板連接

在組裝鋰電池的過(guò)程中，電芯與保護(hù)板的連接是至關(guān)重要的一步。我們需要將鋰電池電芯的正負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線焊接到保護(hù)板上。保護(hù)板在鋰電池中起著關(guān)鍵的作用，它能夠防止電池出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放、短路等異常情況，從而保護(hù)電池不受損壞，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

焊接時(shí)，一定要確保焊點(diǎn)牢固，無(wú)虛焊、漏焊現(xiàn)象。這就需要我們?cè)诓僮鬟^(guò)程中保持細(xì)心和耐心，嚴(yán)格按照焊接工藝進(jìn)行操作。可以參考一些專(zhuān)業(yè)的鋰電池焊接教程，如太平洋 IT 百科手機(jī)版提供的方法，對(duì)于鋰電池電芯正極的鋁帶，通常采用超聲波金屬點(diǎn)焊方法，利用超聲波產(chǎn)生高頻振蕩使兩金屬片之間摩擦局部產(chǎn)生高熱，而溶合連接起來(lái)；對(duì)于導(dǎo)線焊接可以采用激光焊接，通過(guò)激光將導(dǎo)線與電極片焊接在一起，實(shí)現(xiàn)高精度的焊接；對(duì)于外殼與保護(hù)板的連接等部分可以采用錫焊連接，在焊接前對(duì)焊接部位進(jìn)行清潔處理，選擇合適的焊錫絲和烙鐵，控制好焊接溫度和時(shí)間。同時(shí)，要注意正負(fù)極隔離，避免短路或打火現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)格控制焊接參數(shù)，確保焊接質(zhì)量，并定期對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。

在連接電芯與保護(hù)板時(shí)，我們還可以參考鋰電池保護(hù)板生成廠家提供的接線方法。根據(jù)不同的需求，可以選擇負(fù)極同口板、負(fù)極分口板、正極同口板等連接方式，確保連接正確無(wú)誤。此外，像格瑞普電池介紹的鋰電池焊接工藝注意事項(xiàng)也值得我們借鑒，在超聲波金屬點(diǎn)焊、錫焊連接、外殼超焊工藝等方面都有詳細(xì)的指導(dǎo)，防止正極鋁帶過(guò)焊或焊接不牢，控制好烙鐵溫度、焊接時(shí)間和焊量等，確保焊點(diǎn)光亮均勻，牢固，無(wú)連錫，漏焊等問(wèn)題。

總之，電芯與保護(hù)板的連接需要我們謹(jǐn)慎操作，確保焊接質(zhì)量和連接的正確性，以保障鋰電池的安全性能和穩(wěn)定運(yùn)行。

四、固定與絕緣

將焊接好的電池芯與保護(hù)板整體放入電池殼中，這一步需要格外小心，確保正負(fù)極方向與電池殼上的標(biāo)識(shí)一致。若方向錯(cuò)誤，可能會(huì)導(dǎo)致電池?zé)o法正常工作，甚至引發(fā)安全問(wèn)題。

放入后，可使用絕緣膠帶或?qū)Ｓ媚z水對(duì)電池芯與保護(hù)板進(jìn)行固定。絕緣膠帶能有效地防止電池在殼內(nèi)晃動(dòng)，避免因晃動(dòng)而導(dǎo)致的內(nèi)部線路連接松動(dòng)或損壞。專(zhuān)用膠水則能提供更牢固的固定效果，確保電池在各種使用環(huán)境下都能保持穩(wěn)定。

同時(shí)，為了防止短路，還需要使用絕緣材料分隔電池串。比如可以使用青稞紙，這種材料具有良好的絕緣性能，能有效防止電池外皮破損導(dǎo)致的短路情況發(fā)生。就像太平洋 IT 百科手機(jī)版中提到的那樣，使用絕緣材料如青稞紙分隔電池串，以防外皮破損導(dǎo)致短路。

在進(jìn)行固定與絕緣的過(guò)程中，要確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都做到位，不能有絲毫馬虎。因?yàn)檫@不僅關(guān)系到電池的性能和使用壽命，更關(guān)系到使用過(guò)程中的安全問(wèn)題。只有做好了固定與絕緣，才能為后續(xù)的組裝步驟打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、串聯(lián)與測(cè)試

在組裝鋰電池的過(guò)程中，串聯(lián)是一個(gè)關(guān)鍵步驟，它可以滿足特定設(shè)備對(duì)電壓和容量的需求。

首先，我們需要使用鎳帶等連接材料將電池串進(jìn)行串聯(lián)。在連接過(guò)程中，要確保正負(fù)極的正確連接，即第一個(gè)電池的正極與第二個(gè)電池的負(fù)極相連，然后依次類(lèi)推。正如太平洋 IT 百科手機(jī)版中提到的，鋰電池的串聯(lián)就是將兩個(gè)或多個(gè)鋰電池的正極與負(fù)極依次相連，從而形成一個(gè)電池組，這樣電池組的總電壓就是單個(gè)電池電壓的總和，而容量則保持不變。

串聯(lián)完成后，我們需要用萬(wàn)用表等測(cè)試設(shè)備檢測(cè)電池參數(shù)，確保性能達(dá)標(biāo)且安全無(wú)隱患。在檢測(cè)過(guò)程中，要特別注意電池的一致性，確保串聯(lián)的鋰電池具有相同的電壓和容量。不同規(guī)格的電池串聯(lián)可能會(huì)導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定，甚至損壞電池。和訊網(wǎng)指出，正確的鋰電池串聯(lián)方法包括確保所選用的鋰電池具有相同的規(guī)格、容量和性能，因?yàn)槿绻姵貐?shù)差異較大，在串聯(lián)使用過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致某些電池過(guò)充或過(guò)放，影響整個(gè)電池組的性能和壽命。

此外，還需要對(duì)串聯(lián)后的電池組進(jìn)行均衡管理。通過(guò)均衡電路，可以確保每個(gè)電池在充放電過(guò)程中的電壓保持相對(duì)平衡，避免個(gè)別電池出現(xiàn)過(guò)充或過(guò)放的情況。就像電子發(fā)燒友網(wǎng)中提到的串聯(lián)鋰離子電池組檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)差分放大器和多選一模擬開(kāi)關(guān)等組件，可以對(duì)串聯(lián)電池組中的單體電池狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和管理，確保電池組的性能和安全性。

總之，在進(jìn)行鋰電池的串聯(lián)與測(cè)試時(shí)，我們需要嚴(yán)格遵循正確的方法和操作流程，確保電池組的性能達(dá)標(biāo)且安全無(wú)隱患。

六、封裝與保護(hù)

完成內(nèi)部組裝后，密封電池殼是確保鋰電池安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。可以選擇澆灌絕緣膠或用防水電池盒進(jìn)一步保護(hù)鋰電池。

澆灌絕緣膠是一種有效的封裝方式。例如，一種用于鋰離子電池的絕緣膠水含有環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、環(huán)氧丙烷丁基醚、三乙醇胺、石英粉、白炭黑等成分，可輕易地進(jìn)行噴、刷或浸漬，適用于鋰電池金屬外露部位的絕緣防范，對(duì)鋰離子電池本身的性能完全沒(méi)有影響，成本低廉，簡(jiǎn)單易操作，絕緣效果優(yōu)異，安全可靠。還有一種鋰金屬電池用絕緣膠水，其原料包括環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、丁腈橡膠、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂等，電氣絕緣性能、導(dǎo)熱性好、耐熱性高、成本低，具有防潮、防酸，耐摩擦、耐腐蝕等特性，對(duì)涂抹部位具有良好的密封、絕緣性能。

使用防水電池盒也是一種不錯(cuò)的選擇。如 YTX9L 電量款鋰電池外殼塑料電池盒，采用 ABS 塑膠材質(zhì)，具有防水保護(hù)功能，價(jià)格為 21 元起批，物流自福建省寧德市發(fā)貨，快遞費(fèi) 4 元，付款成功后 2 天內(nèi)安排發(fā)貨。

此外，做好散熱措施對(duì)于確保電池在使用過(guò)程中保持適宜溫度至關(guān)重要。鋰電池組在大電流放電或夏天高溫環(huán)境中放電時(shí)會(huì)出現(xiàn)溫升較高的情況，常常會(huì)觸發(fā)鋰電池組 BMS 的放電高溫保護(hù)，影響鋰電池組的使用。常見(jiàn)的散熱方法有以下幾種：

結(jié)構(gòu)上做隔離，加鋰電池電芯支架：在動(dòng)力鋰電池組 PACK 中加入電芯支架，作為隔離，為鋰電池組散熱。對(duì)于 18650 電芯，19.5mm 間距的支架比 19mm 的支架散熱更好；對(duì)于方型鋁殼鋰電池組 PACK，5mm 以上的隔離是安全距離。大的單體鋰電池需要隔離更遠(yuǎn)才可以達(dá)到散熱的效果。

鋰電池 BMS 保護(hù)板加入散熱片：鋰電池 BMS 保護(hù)板在充電或者放電的過(guò)程中，MOS 管會(huì)出現(xiàn)熱量散發(fā)的情況，傳導(dǎo)給電芯導(dǎo)致整個(gè)電池包溫度變高。可以把鋰電池保護(hù)板隔離開(kāi)來(lái)安裝，或者給保護(hù)板加上散熱片，讓保護(hù)板散熱更快。

配置上，選用大容量電池，大電流保護(hù)板：增大電池的容量，降低放電倍率，增大保護(hù)板放電能力，可以控制整個(gè)放電的溫升情況，達(dá)到給鋰電池組散熱的效果。

空間上加入散熱設(shè)備裝置：對(duì)于大的鋰電池組設(shè)備，可以在空間上加入散熱設(shè)備裝置，如電風(fēng)扇、水冷系統(tǒng)、空調(diào)等，讓鋰電池組降溫。

通過(guò)以上封裝與保護(hù)措施，可以提高鋰電池的安全性和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其使用壽命。

七、注意事項(xiàng)

在組裝鋰電池的過(guò)程中，有許多需要注意的事項(xiàng)，以確保組裝過(guò)程的安全和電池的性能。

首先，要避免新舊電池電芯混合使用。正如“鋰電池裝配切忌新舊 18650 電池混搭【鉅大鋰電】”中提到的，新舊電池之間可能存在容量、內(nèi)阻、化學(xué)性質(zhì)等方面的差異，混用可能會(huì)導(dǎo)致電池組不均衡、性能下降，甚至引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。

其次，要確保電芯一致性誤差小。“深圳鋰電池廠家分享定制 18650 鋰電池組需要知道的知識(shí)”中指出，電芯電壓、容量、內(nèi)阻誤差越小越好，否則會(huì)對(duì)電池組使用效率有損害，使用壽命也會(huì)下降。

同時(shí)，要防止機(jī)械撞擊和短路連接正負(fù)極。在使用鋰電池電芯時(shí)，要注意對(duì)鋁塑復(fù)合膜、頂封邊、側(cè)封邊、極柄的保護(hù)，防止出現(xiàn)機(jī)械撞擊、短路的情況，如“使用鋰電池電芯有什么注意事項(xiàng)?【鉅大鋰電】”中所述。

此外，還要做好防震和防腐蝕措施。選擇合適的電池殼和絕緣材料，如青稞紙等，可以有效防止電池外皮破損導(dǎo)致的短路情況發(fā)生，同時(shí)也能起到一定的防震作用。

最后，強(qiáng)調(diào)非專(zhuān)業(yè)人士應(yīng)在專(zhuān)業(yè)人士指導(dǎo)下進(jìn)行操作。鋰電池組裝涉及一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，如焊接、連接保護(hù)板等步驟需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，非專(zhuān)業(yè)人士自行操作可能會(huì)導(dǎo)致安全問(wèn)題。

總之，在組裝鋰電池時(shí)，要嚴(yán)格遵守這些注意事項(xiàng)，確保組裝過(guò)程的安全和電池的性能。

朗凱威 www.langkawipower.com

時(shí)間 2024/12/04

審核編輯 黃宇