Desde a sua introdução em 1990, as baterias de lítio têm sido favorecidas pela 3C digital, ferramentas elétricas e outras indústrias devido à sua alta densidade de energia, alta tensão, proteção ambiental, longa vida útil e carregamento rápido. contribuição é particularmente notável. Sendo uma indústria de baterias de lítio que fornece fontes de energia para novos veículos energéticos, tem um enorme potencial de mercado e é uma parte importante do desenvolvimento estratégico nacional. Espera-se que a escala da indústria exceda 160 bilhões de yuans nos próximos 5 a 10 anos.
Soldagem de novos veículos de energia
Como componente principal dos novos veículos energéticos, a qualidade da energia da bateria determina diretamente o desempenho de todo o veículo. Os equipamentos de fabricação de baterias de lítio são geralmente divididos em três tipos: equipamentos front-end, equipamentos intermediários e equipamentos back-end. A precisão do equipamento e o nível de automação afetarão diretamente a eficiência da produção e a consistência dos produtos. Como alternativa à tecnologia de soldagem tradicional, a tecnologia de processamento a laser tem sido amplamente utilizada em equipamentos de fabricação de baterias de lítio.
Este artigo expõe as características do processo de soldagem a laser no campo de baterias de lítio por meio da aplicação de lasers na indústria de baterias de energia e lista as características do processo e tendências de desenvolvimento de equipamentos de vários processos. Desde a fabricação de células de bateria de lítio até o agrupamento de linhas de produção automatizadas da linha PACK de baterias de lítio, a soldagem é um processo de fabricação muito importante. A condutividade, resistência, estanqueidade ao ar, fadiga do metal e resistência à corrosão das baterias de lítio são típicas das baterias. Padrão de avaliação de qualidade de soldagem. A seleção do método e do processo de soldagem afetará diretamente o custo, a qualidade, a segurança e a consistência da bateria. A seguir, o autor o levará a compreender as diversas aplicações da soldagem a laser na área de baterias de lítio.
1. Soldagem de válvula à prova de explosão de bateria
A válvula à prova de explosão da bateria é um corpo de válvula de parede fina na placa de vedação da bateria. Quando a pressão interna da bateria exceder o valor especificado, o corpo da válvula à prova de explosão se romperá para evitar que a bateria estoure. A válvula de segurança possui uma estrutura engenhosa, e este processo possui requisitos extremamente rígidos no processo da máquina de solda a laser. Antes da soldagem a laser contínua ser usada, a soldagem de válvulas à prova de explosão de bateria era realizada por soldagem a laser pulsado, e a soldagem de vedação contínua era realizada sobrepondo e cobrindo o ponto de soldagem e o ponto de soldagem, mas a eficiência da soldagem era baixa e a vedação o desempenho foi relativamente fraco. A soldagem a laser contínua pode alcançar soldagem de alta velocidade e alta qualidade, e a estabilidade da soldagem, a eficiência da soldagem e o rendimento podem ser garantidos.
2. Soldagem de abas de bateria
As abas são geralmente divididas em três materiais, e o eletrodo positivo da bateria é feito de material de alumínio (Al), e o eletrodo negativo usa material de níquel (Ni) ou cobre niquelado (Ni-Cu). No processo de fabricação de baterias de energia, um dos elos é soldar as abas e os pólos da bateria. Na fabricação da bateria secundária, ela precisa ser soldada com outra válvula de segurança de alumínio. A soldagem não só precisa garantir a conexão confiável entre a aba e o poste, mas também exige que a costura de soldagem seja lisa e bonita.
3. Soldagem por pontos de pólos de baterias
Os materiais usados para os pólos da bateria incluem tiras de alumínio puro, tiras de níquel, tiras de alumínio, fita composta de níquel e uma pequena quantidade de fita de cobre, etc. A soldagem de tiras de bateria geralmente usa uma máquina de solda por pulso. Com o surgimento do laser quase contínuo QCW do IPG, ele também tem sido amplamente utilizado na soldagem de tiras de bateria. Ao mesmo tempo, devido à boa qualidade do feixe, o ponto de soldagem pode ser pequeno. , que apresenta vantagens únicas na soldagem de tiras de alumínio, tiras de cobre e tiras de bateria de banda estreita com alta refletividade (a largura da tira é inferior a 1,5 mm).
4. O invólucro da bateria de alimentação e a placa de cobertura são selados e soldados
Os materiais do invólucro da bateria de energia são liga de alumínio e aço inoxidável. Entre eles, a maioria deles usa ligas de alumínio, geralmente ligas de alumínio 3003, e alguns usam alumínio puro. O aço inoxidável é o melhor material para soldabilidade a laser, e tanto o laser pulsado quanto o contínuo podem obter soldas com boa aparência e desempenho. Usando lasers contínuos para soldar baterias de lítio de casca fina, a eficiência pode ser aumentada de 5 a 10 vezes e a aparência e o desempenho de vedação são melhores. Portanto, há uma tendência de substituição gradual dos lasers pulsados neste campo de aplicação.
Soldagem de novos veículos de energia
5, módulo de bateria de energia e soldagem PACK
A conexão em série e paralela entre baterias de energia geralmente é feita através da soldagem da peça de conexão e da bateria única. Os materiais positivos e negativos são diferentes. Geralmente, existem dois tipos de materiais: cobre e alumínio. Como o composto frágil é formado após a soldagem a laser entre o cobre e o alumínio, ele não pode atender aos requisitos de uso. A soldagem ultrassônica é geralmente usada. , Cobre e cobre, alumínio e alumínio são geralmente soldados a laser. Ao mesmo tempo, devido à rápida transferência de calor do cobre e do alumínio e à alta refletividade do laser, a espessura da peça de conexão é relativamente grande, por isso é necessário usar um laser de maior potência para conseguir a soldagem.