焊锡膏在新能源汽车电池生产中的具体操作流程

在新能源汽车电池（尤其是锂电池）生产中，焊锡膏的操作流程需严格适配电芯特性（软包/圆柱/方形）、连接场景（极耳-汇流排、极柱-连接片等）及质量要求（低阻、无热损伤、高一致性），核心流程可分为6大步骤，每个环节均需结合电池生产的特殊性进行精准控制：

前期准备：焊锡膏选型与基材预处理

1. 焊锡膏选型与状态调整

选型匹配：根据连接部位特性选择焊锡膏（如软包电芯铝极耳焊接选“高活性铝用焊膏”，含氟化物助焊剂破除Al₂O₃；BMS信号连接选“低温SnBi58焊锡膏”，熔点138℃避免芯片损伤）。

储存与回温：焊锡膏需在2-10℃冷藏（防止助焊剂失效），使用前提前4-6小时取出回温至室温（20-25℃），避免冷凝水混入。

搅拌脱泡：回温后用自动搅拌器（转速100-300rpm）搅拌2-3分钟，确保合金粉末与助焊剂均匀混合，消除气泡（气泡会导致焊点空洞）。

2. 基材（极耳/极柱/汇流排）预处理

清洁去氧化：

铜极耳/铜排：用不锈钢丝刷或等离子清洗（功率50-100W）去除表面CuO氧化层，露出新鲜铜面；

铝极耳：用专用酸性蚀刻液（如磷酸+氢氟酸混合液）轻蚀10-30秒，破除致密Al₂O₃层（关键：蚀刻后需用去离子水冲洗并热风烘干，避免残留液体腐蚀电芯）；

镍带/钢壳极柱：用酒精擦拭去除油污，必要时用微弧氧化处理增加表面粗糙度（提升焊锡附着力）。

尺寸修整：极耳需裁切至统一长度（误差≤0.1mm），汇流排边缘去毛刺（防止刮伤电芯或焊锡膏涂覆不均）。

 焊锡膏涂覆：精准控制锡量与位置

根据连接部位的形状和精度要求，选择不同涂覆方式，核心目标是“锡量均匀、位置精准（偏差≤0.05mm）”：

 1. 钢网印刷（主流批量生产方式，适合软包/方形电芯模组）

 适用场景：软包电芯极耳（多片并列）与汇流排连接、方形电芯汇流排大面积焊接（如CTP模组）。

操作步骤：

钢网设计：根据焊点尺寸定制钢网（厚度0.1-0.3mm，开孔形状与极耳匹配，如长方形/圆形，开孔精度±0.02mm）；

印刷参数：刮刀压力5-10N/cm²，速度20-50mm/s，脱模速度5-10mm/s（避免锡膏粘连钢网导致缺锡）；

关键控制：每印刷50-100片清洁钢网（用酒精+无尘布擦拭），防止开孔堵塞（尤其细小组件，如BMS采样点）。

 2. 点胶/点涂（适合异形件或小批量，如圆柱电芯极柱）

 适用场景：圆柱电芯极柱（直径3-5mm）与镍带连接、方形电芯极柱边角等非平面部位。

操作步骤：

设备：高精度点胶机（配针筒+不锈钢针头，针头直径0.2-0.5mm）；

参数：点胶压力0.1-0.3MPa，时间0.05-0.2s，锡量控制在0.5-2mg/点（根据焊点大小调整，避免溢锡污染电芯）；

定位：通过视觉系统（精度±0.01mm）对准极柱中心，确保锡膏落在连接区域中心（偏差＞0.1mm易导致虚焊）。

 元件定位：连接部件精准贴合

 将待焊接的部件（如汇流排、镍带）精准放置在涂覆好焊锡膏的基材上，确保“无偏移、无翘曲”：

 定位设备：自动化移栽机（配真空吸盘或机械夹爪），结合视觉定位（2D/3D相机）识别基材与部件的基准点（如极耳边缘、汇流排定位孔）；

贴合要求：

软包电芯极耳与汇流排：极耳需完全覆盖焊锡膏区域（露出部分≤0.5mm），汇流排压合力度5-10N（避免压溃极耳，同时确保焊锡膏均匀接触）；

圆柱电芯极柱与镍带：镍带中心与极柱中心偏差≤0.2mm，镍带边缘距电芯壳体≥1mm（防止短路）。

 回流焊接：核心升温曲线控制（避免电芯损伤）

 回流焊是焊锡膏实现冶金结合的关键步骤，需严格控制温度曲线，确保“焊锡熔化充分、电芯温度不超标”：

 1. 温度曲线四阶段（以SnBi58低温焊锡膏为例，熔点138℃）

 预热段（25℃→100℃，耗时60-90s）：缓慢升温，蒸发焊锡膏中溶剂（避免剧烈沸腾导致锡膏飞溅），同时激活助焊剂（开始破除金属氧化层）；核心控制：升温速率≤1℃/s（防止电芯内部应力突变）。

恒温段（100℃→130℃，耗时30-60s）：助焊剂充分反应，彻底清除氧化层；控制电芯本体温度≤60℃（通过热电偶贴电芯表面监测）。

回流段（130℃→180℃，耗时20-30s）：焊锡膏达到熔点（138℃）后完全熔化，形成焊料合金层；峰值温度控制在170-180℃（高于熔点30-40℃，确保润湿），且峰值时间≤10s（避免助焊剂过度挥发导致焊点干枯）。

冷却段（180℃→50℃，耗时30-60s）：快速冷却（冷却速率1-2℃/s），促使焊料合金结晶致密（提升焊点强度）；最终电芯温度降至50℃以下再出焊炉。

2. 设备与环境控制

 回流焊炉：选用“分区控温式隧道炉”（8-10温区），每个温区温差≤±2℃；

保护气氛：对铝极耳焊接或高要求场景，通入氮气（氧含量≤50ppm），减少焊锡氧化（尤其SnBi合金易氧化）。

 焊接后处理：清洁与初步检测

 1. 助焊剂残留清洁（按需进行）

 若焊锡膏为“免清洗型”（含低残留助焊剂），可省略清洁；若为“松香型”（高残留），需用异丙醇（IPA）或专用清洗剂超声清洗（功率300W，时间30-60s），去除残留助焊剂（防止后续腐蚀或绝缘不良）。

 2. 外观检测

 自动化AOI（自动光学检测）：识别焊点有无虚焊（焊锡未完全润湿）、桥连（相邻焊点短路）、针孔（气泡导致）、缺锡（锡量不足）等缺陷，精度≥0.05mm。

 质量终检：确保可靠性达标

 1. 电气性能检测

 接触电阻测试：用微欧计（精度1μΩ）测每个焊点电阻，要求≤5mΩ（软包极耳）或≤3mΩ（汇流排），且同批次偏差≤1mΩ。

 2. 机械强度检测

 抗剪测试：用推拉力计测焊点抗剪强度，要求≥15N（极耳焊接）、≥30N（汇流排焊接），断裂位置需在焊料层（而非基材或界面，避免虚焊）。

 3. 可靠性验证（抽样）

 冷热循环测试：-40℃~85℃循环500次，每次循环30min，测试后焊点电阻变化率≤10%，无裂纹；

振动测试：10-2000Hz扫频振动，加速度20G，持续4小时，焊点无脱落、电阻无突变。

 不同电芯类型的流程差异

 软包电芯：极耳薄（0.1-0.3mm），涂覆锡量需更精准（避免压溃极耳），回流时需用治具固定极耳（防止受热翘曲）；

圆柱电芯：极柱小（直径3-5mm），点涂锡量控制在0.5-1mg/点，回流时需保护电芯壳体（避免温度过高导致钢壳变形）；

方形电芯：汇流排面积大（10-50cm²），钢网印刷需保证锡量均匀（边缘与中心锡量差≤10%），防止局部过热。

 焊锡膏在新能源汽车电池生产中的操作流程，核心是“精准控制”——从焊锡膏选型、涂覆量到回流温度，每个环节都需适配电池“低热损伤、高一致性”的特殊要求。

通过自动

化设备（印刷/点胶/回流炉）与严格的检测标准，最终实现“低阻、牢固、安全”的电池连接，为电池包的能量效率和可靠性奠定基础。