一、新能源汽車固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)概述

固態(tài)電池是采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池，在新能源汽車領(lǐng)域具有重要意義。固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)是將固態(tài)電池的各個(gè)組件，如電芯、固態(tài)電解質(zhì)、電極等，通過(guò)特定的封裝工藝集成到電路板上的技術(shù)。

傳統(tǒng)鋰離子電池由正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜組成，而固態(tài)電池用固態(tài)電解質(zhì)部分或全部替換了液態(tài)電解液和隔膜，從而提高了電池的安全性和能量密度。這一特性也對(duì)電路板封裝技術(shù)提出了新的要求。例如，固態(tài)電解質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)不同于液態(tài)電解液，在封裝過(guò)程中需要考慮其與電極材料的接觸性、穩(wěn)定性等因素。

電路板封裝不僅僅是簡(jiǎn)單的物理保護(hù)，還涉及到電氣連接、熱管理、機(jī)械穩(wěn)定性等多方面的考量。對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō)，要適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境和行駛需求，封裝技術(shù)必須保證電池在不同溫度、濕度、振動(dòng)等條件下的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，由于汽車空間有限，封裝還需要考慮如何提高電池的能量密度和空間利用率，以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的續(xù)航里程和更好的車輛性能。

二、新能源汽車固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)仍處于不斷發(fā)展和完善的階段。從固態(tài)電池自身的發(fā)展來(lái)看，雖然其概念已提出多年，但大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

在固態(tài)電解質(zhì)方面，聚合物、氧化物、硫化物是目前固態(tài)電池三大類固體電解質(zhì)。聚合物固態(tài)電解質(zhì)率先實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，但存在電導(dǎo)率低、能量密度低的問(wèn)題；氧化物固態(tài)電解質(zhì)綜合性能好，LiPON薄膜型全固態(tài)電池已小批量生產(chǎn)，不過(guò)非薄膜型成本過(guò)高；硫化物固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率最高，但研究難度也最高，開(kāi)發(fā)潛力較大，如何保持高穩(wěn)定性是一大難題。這些不同類型的固態(tài)電解質(zhì)在封裝技術(shù)上也有不同的要求，例如，由于它們的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性不同，封裝材料和工藝需要進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

從企業(yè)布局來(lái)看，眾多汽車制造商和電池企業(yè)都在積極投入固態(tài)電池的研發(fā)和封裝技術(shù)探索。一些國(guó)際巨頭如寶馬、豐田等早在多年前就開(kāi)始布局固態(tài)電池技術(shù)，在電路板封裝方面也在不斷嘗試創(chuàng)新。國(guó)內(nèi)企業(yè)也不甘落后，如蜂巢能源等在固態(tài)電池領(lǐng)域也有自己的研發(fā)成果。然而，目前已實(shí)現(xiàn)小部分商業(yè)化的固態(tài)電池產(chǎn)品對(duì)比傳統(tǒng)鋰電暫未形成足夠的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這也表明在電路板封裝等相關(guān)技術(shù)上還有很大的提升空間。此外，在封裝設(shè)備方面，目前也缺乏專門針對(duì)固態(tài)電池電路板封裝的高效、高精度設(shè)備，這也在一定程度上限制了封裝技術(shù)的快速發(fā)展。

三、新能源汽車固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)的關(guān)鍵步驟

（一）電芯集成與連接

電芯是固態(tài)電池的核心組成部分，在封裝時(shí)首先要考慮電芯的集成方式。與傳統(tǒng)電池類似，固態(tài)電池的電芯集成也需要從提高空間利用率、減少零部件數(shù)量等方面入手。例如，可以采用類似CTP（Cell to Pack）、CTC（Cell to Chassis）或CTB（Cell to Body）的集成理念，跳過(guò)某些中間環(huán)節(jié)，直接將電芯集成到更高層級(jí)的組件上。在連接電芯時(shí)，需要確保電氣連接的可靠性，這可能涉及到采用特殊的連接材料（如高性能的導(dǎo)電膠等）和連接工藝（如激光焊接等），以保證電芯之間的電流傳輸穩(wěn)定，同時(shí)避免在連接點(diǎn)產(chǎn)生過(guò)高的電阻，減少能量損失。

（二）固態(tài)電解質(zhì)的處理與封裝

固態(tài)電解質(zhì)的處理是關(guān)鍵步驟之一。由于固態(tài)電解質(zhì)的性質(zhì)特殊，在封裝過(guò)程中要保證其與電極的良好接觸，以確保鋰離子能夠在正負(fù)極之間順利傳輸。這可能需要對(duì)固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行表面處理，如采用物理或化學(xué)方法改善其表面粗糙度、親鋰性等。在封裝固態(tài)電解質(zhì)時(shí)，要防止其受到外界環(huán)境的污染或損壞，例如，避免水分、氧氣等進(jìn)入封裝體系，因?yàn)檫@些可能會(huì)影響固態(tài)電解質(zhì)的性能。此外，對(duì)于不同類型的固態(tài)電解質(zhì)（聚合物、氧化物、硫化物），其封裝的工藝參數(shù)（如溫度、壓力等）也可能存在差異，需要精確控制。

（三）電極封裝與保護(hù)

電極在固態(tài)電池中起著關(guān)鍵的電荷傳輸和存儲(chǔ)作用。在封裝過(guò)程中，需要對(duì)電極進(jìn)行有效的保護(hù)，防止電極材料的脫落、氧化等。對(duì)于正極材料，要考慮其在高電壓下的穩(wěn)定性，確保封裝材料和結(jié)構(gòu)不會(huì)與正極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于負(fù)極材料，尤其是在采用鋰金屬負(fù)極等新型負(fù)極材料時(shí)，由于鋰金屬的化學(xué)活性較高，封裝要能夠防止鋰枝晶的生長(zhǎng)對(duì)電池造成的損害。這可能需要采用特殊的隔膜材料或者在封裝結(jié)構(gòu)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如構(gòu)建多層防護(hù)結(jié)構(gòu)等。

（四）熱管理相關(guān)封裝

新能源汽車在運(yùn)行過(guò)程中，電池會(huì)產(chǎn)生熱量，熱管理對(duì)于電池的性能和安全性至關(guān)重要。在電路板封裝時(shí)，需要集成熱管理組件，如散熱片、熱管等。對(duì)于固態(tài)電池，由于其熱傳導(dǎo)特性可能與傳統(tǒng)液態(tài)電池不同，熱管理封裝需要根據(jù)固態(tài)電池的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。例如，要確保熱量能夠均勻地散發(fā)出去，避免局部過(guò)熱導(dǎo)致電池性能下降或出現(xiàn)安全問(wèn)題。同時(shí)，封裝結(jié)構(gòu)還需要考慮在不同溫度環(huán)境下的適應(yīng)性，保證電池在寒冷天氣下能夠正常預(yù)熱啟動(dòng)，在高溫天氣下能夠有效散熱。

（五）整體結(jié)構(gòu)的密封與防護(hù)

為了保護(hù)內(nèi)部的電池組件免受外界環(huán)境因素（如灰塵、濕氣、機(jī)械振動(dòng)等）的影響，需要對(duì)整個(gè)電路板進(jìn)行密封和防護(hù)。這包括選擇合適的密封材料（如高性能的密封膠、密封墊等）和設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)。在機(jī)械防護(hù)方面，要考慮到汽車行駛過(guò)程中的振動(dòng)和沖擊，封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，防止電池組件因振動(dòng)而松動(dòng)或損壞。

四、新能源汽車固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)的創(chuàng)新方向

（一）材料創(chuàng)新

1. 新型封裝材料的研發(fā)

研發(fā)具有更高性能的封裝材料是一個(gè)重要方向。例如，尋找具有更高導(dǎo)熱性、更好的化學(xué)穩(wěn)定性、更強(qiáng)的機(jī)械性能且更輕薄的材料。對(duì)于密封材料，可以探索能夠在更廣泛溫度范圍內(nèi)保持良好密封性能的新材料，以適應(yīng)新能源汽車復(fù)雜的使用環(huán)境。在連接材料方面，研發(fā)導(dǎo)電性更好、連接強(qiáng)度更高且能夠適應(yīng)固態(tài)電池特殊要求的材料，如新型導(dǎo)電膠或金屬合金材料等。

2. 固態(tài)電解質(zhì)材料的改進(jìn)

由于固態(tài)電解質(zhì)對(duì)電池性能有著關(guān)鍵影響，不斷改進(jìn)固態(tài)電解質(zhì)材料也是創(chuàng)新方向之一。例如，提高聚合物固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率和能量密度，解決其現(xiàn)有缺陷；對(duì)氧化物固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)一步優(yōu)化成本和性能的平衡；對(duì)于硫化物固態(tài)電解質(zhì)，重點(diǎn)攻克其穩(wěn)定性問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出性能更優(yōu)異的硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料。這些改進(jìn)后的固態(tài)電解質(zhì)材料將為電路板封裝技術(shù)帶來(lái)新的思路和要求，如更有利于實(shí)現(xiàn)緊湊封裝、更好的界面兼容性等。

（二）工藝創(chuàng)新

1. 高精度、高效率的封裝工藝

開(kāi)發(fā)高精度、高效率的封裝工藝可以提高電池的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。例如，采用先進(jìn)的激光加工技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的切割、焊接等操作，提高電芯連接的可靠性和封裝結(jié)構(gòu)的精度。此外，利用自動(dòng)化、智能化的封裝設(shè)備，可以減少人為因素的影響，提高封裝的一致性和穩(wěn)定性。例如，通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行精確的物料搬運(yùn)、裝配和檢測(cè)等操作，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的封裝生產(chǎn)線。

2. 3D封裝技術(shù)

3D封裝技術(shù)可以有效提高電池的空間利用率和能量密度。在固態(tài)電池電路板封裝中，可以探索將電芯、固態(tài)電解質(zhì)、電極等組件進(jìn)行3D堆疊和集成的封裝方式。這種封裝方式能夠在有限的空間內(nèi)集成更多的電池組件，同時(shí)也有利于改善電池的熱管理性能，例如，通過(guò)合理設(shè)計(jì)3D結(jié)構(gòu)中的散熱通道，可以實(shí)現(xiàn)更高效的熱量散發(fā)。

（三）多功能集成封裝

1. 集成傳感器的封裝

在封裝過(guò)程中集成傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài)。例如，集成溫度傳感器可以精確監(jiān)測(cè)電池的工作溫度，以便及時(shí)調(diào)整熱管理策略；集成電壓傳感器可以監(jiān)測(cè)電芯的電壓變化，提前發(fā)現(xiàn)電池的異常情況。這些傳感器的集成需要在封裝結(jié)構(gòu)和工藝上進(jìn)行創(chuàng)新，確保傳感器與電池組件的兼容性，并且不會(huì)影響電池的正常性能。

2. 與其他組件的集成封裝

將固態(tài)電池電路板與其他汽車組件（如BMS - 電池管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等）進(jìn)行集成封裝也是一個(gè)創(chuàng)新方向。這樣可以減少各組件之間的連接線路，降低能量損失和故障風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高整個(gè)系統(tǒng)的集成度和緊湊性。例如，將BMS芯片直接封裝在電池電路板上，可以實(shí)現(xiàn)更快速、準(zhǔn)確的電池管理，提高電池的安全性和使用壽命。

五、不同品牌新能源汽車固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)對(duì)比

目前不同品牌在新能源汽車固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)方面存在一定的差異。

（一）寶馬 寶馬與SolidPower進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)下一代電動(dòng)車用固態(tài)電池。寶馬在汽車制造方面具有深厚的技術(shù)積累，在固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)上可能更注重整體系統(tǒng)的集成和可靠性。例如，寶馬可能會(huì)將其先進(jìn)的汽車電子技術(shù)與固態(tài)電池封裝相結(jié)合，以確保電池在車輛復(fù)雜的電氣系統(tǒng)中的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，寶馬可能會(huì)利用其在熱管理方面的經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化固態(tài)電池電路板封裝的熱管理設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同的駕駛工況和環(huán)境溫度。然而，目前關(guān)于寶馬在固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)細(xì)節(jié)方面公開(kāi)的信息較少，具體的封裝工藝和技術(shù)特點(diǎn)還有待進(jìn)一步觀察。

（二）豐田 豐田宣稱將在2025年前實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的實(shí)用化。豐田在汽車制造和電池研發(fā)方面都具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。在固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)方面，豐田可能會(huì)借鑒其在混合動(dòng)力汽車電池技術(shù)上的成功經(jīng)驗(yàn)。豐田可能注重封裝技術(shù)對(duì)電池壽命和安全性的提升。由于全固態(tài)電池的特性與傳統(tǒng)電池有所不同，豐田可能會(huì)在電極封裝保護(hù)、固態(tài)電解質(zhì)與電極的界面處理等方面進(jìn)行創(chuàng)新。例如，為了提高電池的循環(huán)壽命，豐田可能會(huì)采用特殊的電極保護(hù)技術(shù)，防止電極材料在長(zhǎng)期充放電過(guò)程中的損耗。同時(shí)，豐田可能會(huì)在封裝結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，以提高電池的能量密度，滿足其對(duì)新能源汽車?yán)m(xù)航里程的要求，但具體的封裝技術(shù)細(xì)節(jié)尚未完全公開(kāi)。

（三）國(guó)內(nèi)企業(yè)（以蜂巢能源為例） 蜂巢能源在固態(tài)電池領(lǐng)域也有自己的研發(fā)成果。蜂巢能源可能會(huì)結(jié)合國(guó)內(nèi)的供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)和成本控制需求，在固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)上探索性價(jià)比更高的解決方案。在電芯集成方面，可能會(huì)采用適合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造環(huán)境的集成方式，提高生產(chǎn)效率和空間利用率。在封裝材料的選擇上，可能會(huì)更加注重國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上可獲取性高、成本較低的材料，并通過(guò)優(yōu)化封裝工藝來(lái)提升這些材料的性能。例如，在熱管理方面，可能會(huì)采用一些國(guó)內(nèi)成熟的散熱技術(shù)，并進(jìn)行改進(jìn)以適應(yīng)固態(tài)電池的特點(diǎn)。不過(guò)，相比國(guó)際品牌，蜂巢能源在技術(shù)研發(fā)投入和品牌影響力方面可能存在一定的差距，需要不斷加大研發(fā)力度以提升其在固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)力。

不同品牌在新能源汽車固態(tài)電池電路板封裝技術(shù)上各有側(cè)重，這與它們各自的技術(shù)背景、市場(chǎng)定位和發(fā)展戰(zhàn)略密切相關(guān)。隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷發(fā)展，各品牌之間的競(jìng)爭(zhēng)也將促使封裝技術(shù)不斷創(chuàng)新和進(jìn)步。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210介紹

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210是合明自主開(kāi)發(fā)的PH中性配方的電子產(chǎn)品焊后殘留水基清洗劑。適用于清洗PCBA等不同類型的電子組裝件上的焊劑、錫膏殘留，包括SIP、WLP等封裝形式的半導(dǎo)體器件焊劑殘留。由于其PH中性，對(duì)敏感金屬和聚合物材料有絕佳的材料兼容性。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210的產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、PH 值呈中性，對(duì)鋁、銅、鎳、塑料、標(biāo)簽等敏感材料上顯示出絕佳的材料兼容性。

2、用去離子水按一定比例稀釋后不易起泡，可適用于噴淋、超聲工藝。

3、不含鹵素，材料環(huán)保；氣味清淡，使用液無(wú)閃點(diǎn)，使用安全，不需要額外的防爆措施。

4、由于PH中性，減輕污水處理難度。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210的適用工藝：

W3210水基清洗劑適用于在線式或批量式噴淋清洗工藝，也可應(yīng)用于超聲清洗工藝。

PCBA電路板/線路板清洗劑W3210產(chǎn)品應(yīng)用：

W3210可以應(yīng)用于不同類型的焊劑殘留的水基清洗劑。產(chǎn)品為濃縮液，清洗時(shí)可根據(jù)殘留物的清洗難易程度，用去離子水稀釋后再進(jìn)行使用，安全環(huán)保使用方便，是電子精密清洗高端應(yīng)用的理想之選。