Силовая батарея относится к батарее, применяемой в электромобилях, которая имеет большую емкость и выходную мощность по сравнению с батареями малой емкости (такими как аккумуляторы для мобильных телефонов, ноутбуков и т. д.) и может использоваться в качестве вторичной батареи в области электротехники. источник питания для вождения автомобиля и большие мобильные приложения питания. Существует множество производственных процессов для литий-ионных аккумуляторов или аккумуляторных блоков, среди которых лазерная сварка является лучшим процессом, например, сварка взрывозащищенного уплотнения клапана, сварка полярных наконечников, сварка мягких соединений, точечная сварка защитного шлема и сварка герметика корпуса аккумулятора. , модульная и пакетная сварка. Материалы аккумуляторной батареи, используемые для сварки, в основном включают чистую медь, алюминий и алюминиевый сплав, нержавеющую сталь и т. д.
1. Приварка взрывозащитного клапана аккумуляторной батареи
Взрывозащищенный клапан аккумулятора представляет собой тонкостенный корпус клапана на уплотнительной пластине аккумулятора. Когда внутреннее давление батареи превышает указанное значение, взрывозащищенный корпус клапана разрывается, чтобы предотвратить взрыв батареи. Конструкция предохранительного клапана гениальна, и этот процесс чрезвычайно строг с процессом лазерной сварки. Перед сплошной лазерной сваркой приварку взрывозащитного клапана аккумуляторной батареи проводили импульсной лазерной сваркой. Непрерывная герметизирующая сварка была реализована путем перекрытия и закрытия точек сварки, но эффективность сварки была низкой, а качество герметизации было относительно низким. Непрерывная лазерная сварка может обеспечить высокоскоростную и высококачественную сварку, а также гарантировать стабильность сварки, эффективность сварки и выход продукции.
2. Сварка наконечников аккумуляторных батарей
Наконечник электрода обычно делится на три материала. Для положительного полюса батареи используется алюминий (AL), а для отрицательного полюса — никель (Ni) или никелированная медь (Ni Cu). В процессе производства силовой батареи одним из звеньев является сварка наконечника батареи и полюса вместе. При изготовлении вторичной батареи к ней необходимо приварить еще один алюминиевый предохранительный клапан. Сварка не только обеспечивает надежное соединение наконечника и столба, но также требует ровного и красивого сварного шва.
3. Точечная сварка полюсов батареи.
Материалы, используемые в полосе электрода батареи, включают полосу чистого алюминия, полосу никеля, полосу из алюминиево-никелевого композита и небольшое количество полоски меди. Лазерный сварочный аппарат импульсного типа обычно используется для сварки бандажей аккумуляторных полюсов. С появлением квазинепрерывного лазера QCW он также стал широко использоваться для сварки полюсных лент аккумуляторов. В то же время, из-за хорошего качества луча и небольших точек сварки, он имеет уникальные преимущества при сварке алюминиевых полос с высокой отражательной способностью, медных полос и узкополосных полюсных лент аккумуляторов (ширина полюсной ленты составляет менее 1,5 мм).
Волоконно-лазерный сварочный аппарат QCW
Лазерный сварочный аппарат QCW представляет собой оборудование для сварки волоконным лазером, в котором в качестве источника света используется (QCW) волоконный лазер. Минимальный диаметр пятна фокусировки оборудования составляет всего 1/3 диаметра традиционного аппарата для лазерной сварки YAG.4. Герметизирующая сварка корпуса аккумуляторной батареи и крышки.
Материалы корпуса силовых аккумуляторов включают алюминиевый сплав и нержавеющую сталь, из которых алюминиевый сплав является наиболее распространенным, как правило, алюминиевый сплав 3003, и немного чистого алюминия. Нержавеющая сталь — это материал с наилучшей способностью к лазерной сварке, особенно нержавеющая сталь 304, которая позволяет получать сварные швы с хорошим внешним видом и характеристиками, будь то импульсный или непрерывный лазер.
Характеристики лазерной сварки алюминия и алюминиевых сплавов незначительно различаются в зависимости от различных методов сварки. За исключением чистого алюминия и алюминиевых сплавов 3-Series, при импульсной сварке и непрерывной сварке проблем не возникает. Непрерывная лазерная сварка является лучшим выбором для других серий алюминиевых сплавов, чтобы уменьшить чувствительность к образованию трещин. При этом лазер соответствующей мощности выбирается в зависимости от толщины корпуса силового аккумулятора. Как правило, при толщине оболочки менее 1 мм можно рассматривать одномодовый лазер мощностью менее 1000 Вт. При толщине более 1 мм следует использовать одномодовый или многомодовый лазер мощностью более 1000 Вт.
Автоматический сварочный аппарат для лазерной сварки с непрерывным волокном
Сварочный аппарат с непрерывным волоконным лазером может легко сваривать металлические материалы с глубиной проникновения более 2 мм. Использование волоконного лазера нового поколения, оснащенного качающейся сварочной головкой...
Тонкий алюминиевый корпус (толщиной около 0,25 мм) часто используется для литиевых аккумуляторов малой емкости, а стальной корпус также используется для аккумуляторов 18650 и других типов. Из-за толщины корпуса при сварке аккумуляторов такого типа обычно используется маломощный лазер. Используя непрерывную лазерную сварку тонкостенной литиевой батареи, эффективность может быть увеличена в 5 ~ 10 раз, а внешний вид и герметизация улучшаются. Поэтому в этой области применения наблюдается тенденция к постепенному замещению импульсных лазеров.
5. Батарейный модуль питания и пакетная сварка
Последовательное и параллельное соединение между силовыми батареями обычно завершается сваркой соединительного элемента и отдельной батареи. Материалы положительных и отрицательных электродов различны, и обычно используются два вида материалов: медь и алюминий. Поскольку хрупкое соединение, образующееся после лазерной сварки между медью и алюминием, не может соответствовать требованиям использования, обычно используется ультразвуковая сварка. Кроме того, лазерная сварка обычно используется для меди и меди, алюминия и алюминия. В то же время из-за быстрой теплопередачи меди и алюминия, очень высокой отражательной способности лазера и относительно большой толщины соединительного элемента для осуществления сварки необходимо использовать мощный лазер.
Преимущества лазерной сварки литиевой батареи
Сварка является очень важным производственным процессом, от производства литиевых аккумуляторных элементов до группировки аккумуляторных блоков. Проводимость, прочность, герметичность, усталость металла и коррозионная стойкость литиевых батарей являются типичными стандартами оценки качества сварки батарей. Выбор методов сварки и сварочных процессов напрямую влияет на стоимость, качество, безопасность и надежность батарей. Лазерная сварка стала первым выбором для многих задач сварки из-за ее преимуществ безопасной и надежной сварки, точных технологий и защиты окружающей среды.