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电池PCB发热发烫是怎么回事?

来源:捷配 时间: 2026/02/24 09:31:07 阅读: 8
    电池 PCB 一工作就发烫、烫手、局部热点明显,是最危险的故障之一,轻则续航缩水,重则起火冒烟。从材料 — 设计 — 工艺 — 使用四个维度,把发热故障的根因讲清楚,并给出可落地的判定标准。
 
 
发热的本质公式很简单:P=I²R。电流越大、电阻越大,发热越猛。电池 PCB 发热,一定是 “电流异常” 或 “电阻异常”,而电阻异常绝大多数和 PCB 相关。
 
第一大原因:铜箔线宽 / 铜厚不足,大电流路径过载。这是设计端最常见错误。很多方案为了缩小板子,把线宽压得很极限,却没算持续放电电流。例如 20A 放电,2oz 铜至少需要 3mm 以上线宽,线宽不够就等于 “用细电线带大功率”,铜箔直接变成发热丝。我们做过对比测试:线宽不足 50%,温升可提高 25℃–40℃,直接进入危险区间。
 
第二大原因:过孔、焊盘、接点内阻过大。过孔是层间导电 “咽喉”,如果孔壁铜薄、断孔、气泡,内阻会暴增。大电流路径上的过孔必须多并孔、加厚铜、填孔或电镀饱满。另外,焊盘氧化、喷锡薄、镀金漏镀、镍层腐蚀,都会让接触电阻上升。MOS 管焊盘如果散热焊盘设计过小,热量散不出去,局部温度会比环境高 50℃以上,进入热失控风险。
 
第三大原因:PCB 板材耐热与导热不足。电池包工作温度通常 - 40℃到 85℃,普通 FR-4 板材 Tg130 以下,高温下树脂软化,介电损耗上升,绝缘下降,同时导热差,热量堆积。正规电池 PCB 必须用高 Tg、低 Dk、高 CTI板材,Tg≥150,耐热冲击、耐湿热老化。板材差的板子,用不久就出现分层、起泡、阻焊变色,发热会越来越严重。
 
第四大原因:漏电、微短路、CAF 效应。潮湿环境下,PCB 表面污染物(助焊剂、氯离子、硫离子)会形成漏电通道,产生额外损耗发热。更严重的是CAF 导电阳极丝:铜离子沿玻纤缝隙迁移,形成内部细丝,造成层间微短路。这种故障初期只是微热,后期逐渐发烫,最后短路烧毁,隐蔽性极强。
 
第五大原因:装配与结构导致的被动发热。比如电池包密封太死、风道不通、PCB 紧贴电芯、散热片接触不良,都会让热量散不出去。很多产品静态测试正常,带载半小时就发烫,都是结构散热设计缺失。
 
工程师快速排查流程:
  1. 红外热成像找热点,定位发热点;
  2. 测试回路直流电阻,判断是否导通不良;
  3. 检查铜厚、线宽、过孔数量;
  4. 做污染测试与湿热可靠性测试;
  5. 核查板材 Tg 与耐热等级。
 
一句话总结:电池 PCB 发热,先查大电流路径,再查导通内阻,再查板材与污染,最后查结构散热。把这四点控制住,发热问题基本能根治。

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