La soldadura del módulo de almacenamiento de energía debe resistir simultáneamente el aumento continuo de temperatura causado por la carga y descarga de las celdas y la vibración de alta frecuencia durante el funcionamiento del vehículo. En un proyecto de contenedor de 3,2 MWh descubrimos que cuando la temperatura de trabajo continuo de la soldadura SnAgCu convencional alcanza los 95 ℃, se acelera el crecimiento de la capa de IMC en las uniones de soldadura. Combinado con la tolerancia acumulada de 0,18 mm de las piezas estructurales del módulo, la tasa de microfisuras de las uniones de soldadura de alambre de muestreo de BMS alcanzó el 3,7 % después de 6 meses. Después de cambiar a la soldadura del módulo de almacenamiento de energía JJY JN-808, bajo las mismas condiciones de trabajo, no se observaron grietas Ni fenómenos de deshumectación por ascenso de la soldadura en las uniones de soldadura después de 18 meses de pruebas reales.
El ciclo térmico no solo depende de la temperatura máxima, sino también de la tasa ΔT y el tiempo de permanencia.
De hecho, probamos los modos de falla del mismo módulo bajo el calentamiento en rampa de tres pasos de -40 ℃ → 85 ℃ → 125 ℃, y descubrimos que después de mantenerlo a 125 ℃ durante más de 90 segundos, la transformación de fase de Cu6Sn5 a Cu3Sn se acelera significativamente, lo que lleva a una mayor fragilidad de la interfaz. JJY JN-808 suprime esta transformación de fase añadiendo 0,015% de elementos de níquel y 0,008% de germanio. Bajo la condición de permanencia a 125 ℃ durante 120 segundos, aún puede mantener el espesor de la capa de Cu3Sn dentro de 0,9 μm, que es un 42 % menor que el de la soldadura convencional. Esto se refleja directamente en la tasa de retención de resistencia Al corte del 94,6 % después de 500 ciclos térmicos a -40 ℃/125 ℃.
La tensión por vibración debe evaluarse junto con la deformación por flexión de la PCB
Al realizar únicamente pruebas de vibración de barrido sinusoidal de 20G se perderán puntos de falla clave. Instalamos galgas extensométricas en la parte inferior del módulo y, de hecho, medimos que la PCB producirá una deflexión máxima de 180 μm durante el transporte. En este momento, la tensión de corte máxima soportada por las uniones de soldadura alcanza los 38 MPa y los primeros microagujeros aparecen en el borde de las uniones de soldadura convencionales. Sin embargo, debido a la estructura de solidificación más densa de JN-808 y Al espaciado de las dendritas reducido a 2,3 μm, la tasa de aparición de orificios disminuye en un 67 % bajo la misma tensión y el tamaño del orificio se concentra en el rango de 0,8 a 1,2 μm, sin conectarse a la interfaz de la almohadilla.
El perfil de reflujo debe coincidir con el rango de fusión de la soldadura y la capacidad calorífica del módulo.
La temperatura líquida medida de JJY JN-808 es 217,3 ℃ y la temperatura sólida es 215,1 ℃, con una ventana de solo 2,2 ℃. Si la temperatura máxima se establece en 238 ℃ y el tiempo de mantenimiento excede los 45 segundos, aparecerán puntos brillantes de segregación Sn obvios en la superficie de la junta de soldadura. Después del ajuste, adoptamos una temperatura máxima de 232 ℃ y un tiempo de fase líquida de 38 segundos, y redujimos la velocidad de rampa de precalentamiento de 1,8 ℃/s a 1,2 ℃/s, lo que comprimió la diferencia de temperatura entre las barras de cobre de gran volumen y las almohadillas pequeñas de 22 ℃ a 7 ℃, aumentó el rendimiento de impresión del 92,4 % Al 99,1 % y redujo la cantidad de soldaduras faltantes de AOI. detecciones conjuntas a cero.
El almacenamiento y la descongelación de la pasta de soldadura afectan directamente la tasa de vacío de la junta de soldadura
JJY La soldadura en pasta JN-808 requiere almacenamiento sellado a -25 ℃. El proceso de descongelación debe pasar por tres etapas: temperatura constante a 25 ℃ durante 4 horas, luego recuperación de temperatura a 20 ℃ durante 2 horas y finalmente equilibrio a temperatura ambiente durante 1 hora. Saltarse cualquier paso dará lugar a una distribución desigual de los componentes del flujo activo. Descubrimos en pruebas comparativas que la tasa promedio de huecos en las juntas de soldadura de los lotes no descongelados según las especificaciones aumentó 2,3 veces, de los cuales la proporción de huecos con un área >5 % alcanzó el 11,7 %, mientras que todos los lotes operados según las especificaciones se controlaron por debajo del 1,8 % y los huecos se dispersaron uniformemente sin agregación.
