새로운 에너지 자동차 전원 배터리 이산화탄소 CO2 레이저 마킹 머신 응용

1990년 출시 이후 리튬 배터리는 높은 에너지 밀도, 고전압, 환경 보호, 긴 수명 및 빠른 충전으로 인해 3C 디지털, 전동 공구 및 기타 산업에서 선호되어 왔습니다. 기여도가 특히 뛰어납니다. 신에너지 자동차의 동력원을 제공하는 리튬 배터리 산업으로서 시장 잠재력이 크며 국가 전략 발전의 중요한 부분입니다. 향후 5~10년 안에 산업 규모가 1600억 위안을 넘어설 것으로 예상된다.

신에너지 자동차 용접

신에너지 자동차의 핵심 부품인 파워 배터리의 품질은 전체 자동차의 성능을 직접적으로 결정합니다. 리튬 배터리 제조 장비는 일반적으로 프런트엔드 장비, 미드엔드 장비, 백엔드 장비의 세 가지 유형으로 구분됩니다. 장비의 정밀도와 자동화 수준은 제품의 생산 효율성과 일관성에 직접적인 영향을 미칩니다. 기존 용접 기술의 대안으로 레이저 가공 기술이 리튬 배터리 제조 장비에 널리 사용되었습니다.

본 논문에서는 파워 배터리 산업에서 레이저의 응용을 통해 리튬 배터리 분야의 레이저 용접 공정 특성을 설명하고, 여러 공정의 공정 특성과 장비 개발 동향을 나열합니다. 리튬전지 셀 제조부터 리튬전지 PACK 라인 자동화 생산라인의 그룹화까지 용접은 매우 중요한 제조 공정입니다. 리튬 배터리의 전도성, 강도, 기밀성, 금속 피로 및 내식성은 배터리의 전형입니다. 용접품질평가기준. 용접 방법 및 용접 공정의 선택은 배터리의 비용, 품질, 안전성 및 일관성에 직접적인 영향을 미칩니다. 다음으로 저자는 리튬 배터리 분야에서 레이저 용접의 다양한 응용을 이해하도록 안내합니다.

1. 배터리 방폭밸브 용접

배터리의 방폭 밸브는 배터리 밀봉판에 있는 얇은 벽의 밸브 본체입니다. 배터리 내부 압력이 규정 값을 초과하면 방폭 밸브 본체가 파열되어 배터리 파열을 방지합니다. 안전 밸브는 독창적인 구조를 가지고 있으며 이 공정은 레이저 용접기 공정에 대한 요구 사항이 매우 엄격합니다. 연속 레이저 용접을 사용하기 전에는 배터리 방폭 밸브의 용접을 펄스 레이저 용접으로 하였으며, 용접점과 용접점을 겹쳐서 덮어 연속 밀봉 용접을 구현하였으나 용접효율이 낮고 밀봉이 불량하였다. 성과가 상대적으로 나빴다. 연속 레이저 용접은 고속, 고품질 용접을 실현할 수 있으며 용접 안정성, 용접 효율 및 수율을 보장할 수 있습니다.

2. 배터리 탭 용접

탭은 보통 3가지 재질로 나뉘며, 배터리의 양극은 알루미늄(Al) 재질, 음극은 니켈(Ni) 재질 또는 니켈 도금 구리(Ni-Cu) 재질을 사용한다. 동력 배터리 제조 공정에서 연결 중 하나는 배터리 탭과 폴을 함께 용접하는 것입니다. 2차전지 제조시에는 또 다른 알루미늄 안전밸브와 용접을 해야 한다. 용접은 탭과 폴 사이의 안정적인 연결을 보장해야 할 뿐만 아니라 용접 이음새가 부드럽고 아름다워야 합니다.

3. 배터리 극의 스폿 용접

배터리 극에 사용되는 재료에는 순수 알루미늄 스트립, 니켈 스트립, 알루미늄 스트립 니켈 복합 테이프 및 소량의 구리 테이프 등이 포함됩니다. 배터리 스트립의 용접에는 일반적으로 펄스 용접기가 사용됩니다. IPG의 QCW 준연속 레이저가 등장하면서 배터리 스트립 용접에도 널리 사용되었습니다. 동시에 빔 품질이 좋기 때문에 용접 지점이 작을 수 있습니다. 이는 알루미늄 스트립, 구리 스트립 및 반사율이 높은 협대역 배터리 스트립(스트립 폭이 1.5mm 미만)의 용접에 독특한 이점을 가지고 있습니다.

4. 전원 배터리 쉘과 커버 플레이트가 밀봉되고 용접됩니다.

전원 배터리의 쉘 재질은 알루미늄 합금과 스테인레스 스틸입니다. 그중 대부분은 알루미늄 합금, 일반적으로 3003 알루미늄 합금을 사용하고 일부는 순수 알루미늄을 사용합니다. 스테인레스강은 레이저 용접성에 가장 적합한 재료이며 펄스 레이저와 연속 레이저 모두 외관과 성능이 좋은 용접을 얻을 수 있습니다. 연속 레이저를 사용하여 얇은 쉘 리튬 배터리를 용접하면 효율이 5~10배 증가할 수 있으며 외관과 밀봉 성능이 더 좋습니다. 따라서 이 응용 분야에서는 점차 펄스 레이저를 대체하는 경향이 있습니다.

신에너지 자동차 용접

5, 전원 배터리 모듈 및 PACK 용접

전원 배터리 간의 직렬 및 병렬 연결은 일반적으로 연결 부품과 단일 배터리의 용접이 완료됩니다. 긍정적인 물질과 부정적인 물질은 다릅니다. 일반적으로 재료에는 구리와 알루미늄의 두 가지 종류가 있습니다. 구리와 알루미늄을 레이저 용접한 후 취성 화합물이 형성되기 때문에 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 일반적으로 초음파 용접이 사용됩니다. , 구리 및 구리, 알루미늄 및 알루미늄은 일반적으로 레이저 용접됩니다. 동시에 구리와 알루미늄의 빠른 열 전달과 레이저에 대한 높은 반사율로 인해 연결 부분의 두께가 상대적으로 두꺼워 용접을 수행하려면 더 높은 출력의 레이저를 사용해야 합니다.