La bateria d'energia es refereix a la bateria aplicada als vehicles elèctrics, que té una capacitat i una potència de sortida més grans en comparació amb les bateries de petita capacitat (com ara telèfons mòbils, bateries de portàtils, etc.), i es pot utilitzar com a bateria secundària en el camp de la font d'alimentació de conducció de vehicles elèctrics i les grans aplicacions d'alimentació d'energia mòbil. Hi ha molts processos de fabricació de bateries d'ions de liti o paquets de bateries, entre els quals la soldadura làser és el millor procés, com ara soldadura de segellat de vàlvules a prova d'explosions, soldadura de llet polar, soldadura de connexió suau, soldadura per punts de casc de seguretat i soldadura de segellat de closca de bateries, soldadura de mòduls i paquets. Els materials de la bateria d'energia utilitzats per soldar inclouen principalment coure pur, alumini i aliatge d'alumini, acer inoxidable, etc.
1. Soldadura de la vàlvula a prova d'explosió de la bateria
La vàlvula a prova d'explosions de la bateria és un cos de vàlvules de paret fina a la placa de segellat de la bateria. Quan la pressió interna de la bateria supera el valor especificat, el cos de la vàlvula a prova d'explosions es trencarà per evitar que la bateria esclati. L'estructura de la vàlvula de seguretat és enginyosa i aquest procés és extremadament estricte amb el procés de soldadura làser. Abans de la soldadura làser contínua, la soldadura de la vàlvula a prova d'explosió de la bateria es va dur a terme mitjançant soldadura làser de pols. La soldadura de segellat continu es va realitzar superposant i cobrint els punts de soldadura, però l'eficiència de soldadura va ser baixa i el rendiment de segellat va ser relativament pobre. La soldadura làser contínua pot realitzar soldadures d'alta velocitat i d'alta qualitat, i es pot garantir l'estabilitat de la soldadura, l'eficiència de soldadura i el rendiment.
2. Soldadura de lletges de bateries
L'elèctrode lug sol dividir-se en tres materials. El pol positiu de la bateria utilitza material d'alumini (AL) i el pol negatiu utilitza material de níquel (Ni) o material de coure niquelat (Ni Cu). En el procés de fabricació de la bateria d'alimentació, un dels enllaços és soldar la bateria i el pal junts. En la producció de la bateria secundària, cal soldar-la amb una altra vàlvula de seguretat d'alumini. La soldadura no només garanteix la connexió fiable entre el pal i el pal, sinó que també requereix una soldadura suau i bonica.
3. Soldadura puntual de la banda de pols de la bateria
Els materials utilitzats a la tira d'elèctrode de la bateria inclouen tira d'alumini pur, tira de níquel, tira composta de níquel d'alumini i una petita quantitat de tira de coure. La màquina de soldadura làser de tipus polsat s'utilitza generalment per a la soldadura de bandes de pols de bateries. Amb l'aparició del làser quasi-continu QCW, també s'ha utilitzat àmpliament en la soldadura de bandes de pols de bateries. Al mateix temps, a causa de la seva bona qualitat de feix i petits punts de soldadura, té avantatges únics per fer front a la soldadura de tires d'alumini d'alta reflectivitat, tires de coure i banda de pals de bateria de banda estreta (l'amplada de la banda de pols és inferior a 1,5 mm).
Màquina de soldadura làser de fibra QCW
La màquina de soldadura làser QCW és una mena d'equip de soldadura làser de fibra que utilitza làser de fibra (QCW) com a font de llum. El diàmetre mínim del punt d'enfocament de l'equip és només d'1 / 3 del d'una màquina tradicional de soldadura làser YAG,4. Soldadura de segellat de la carcassa de la bateria d'alimentació i la placa de coberta
Els materials de closca de les bateries elèctriques inclouen aliatge d'alumini i acer inoxidable, dels quals l'aliatge d'alumini és el més gran, generalment aliatge d'alumini 3003 i alguns alumini pur. L'acer inoxidable és el material amb millor soldabilitat làser, especialment l'acer inoxidable 304, que pot obtenir soldadures amb bon aspecte i rendiment tant si es tracta d'un làser polsat com continu.
El rendiment de soldadura làser d'aliatges d'alumini i alumini varia lleugerament segons els diferents mètodes de soldadura. Excepte l'alumini pur i els aliatges d'alumini de la sèrie 3, no hi ha cap problema amb la soldadura per polsos i la soldadura contínua. La soldadura làser contínua és la millor opció per a altres sèries d'aliatges d'alumini per reduir la sensibilitat a les esquerdes. Al mateix temps, el làser amb la potència adequada es selecciona segons el gruix de la carcassa de la bateria d'alimentació. Generalment, quan el gruix de la closca és inferior a 1 mm, es pot considerar el làser d'un sol mode amb menys de 1000W. Quan el gruix sigui superior a 1 mm, s'ha d'utilitzar el làser d'un sol mode o multi-mode amb més de 1000W.
Màquina automàtica de soldadura làser de fibra contínua
La màquina de soldadura làser de fibra contínua pot soldar fàcilment materials metàl·lics amb una penetració de més de 2 mm. Utilitzant una nova generació de làser de fibra òptica, equipat amb capçal de soldadura wobble...
Una fina closca d'alumini (d'uns 0,25 mm de gruix) s'utilitza sovint per a bateries de liti de petita capacitat, i també s'utilitza una closca d'acer per a 18650 i altres bateries. A causa del gruix de la closca, la soldadura d'aquest tipus de bateria generalment adopta un làser de baixa potència. Mitjançant soldadura làser contínua fina bateria de liti de closca, l'eficiència es pot augmentar en 5 ~ 10 vegades, i l'efecte d'aparença i el rendiment de segellat són millors. Per tant, hi ha una tendència a substituir gradualment els làsers de pols en aquest camp d'aplicació.
5. Mòdul de bateria d'alimentació i soldadura d'embalatge
La connexió en sèrie i paral·entre bateries d'alimentació es completa generalment soldant la peça de connexió i la bateria única. Els materials dels elèctrodes positius i negatius són diferents, i generalment hi ha dos tipus de materials: coure i alumini. Com que el compost fràgil format després de la soldadura làser entre coure i alumini no pot complir els requisits d'ús, normalment s'utilitza soldadura ultrasònica per ones. A més, la soldadura làser s'utilitza generalment per a coure i coure, alumini i alumini. Al mateix temps, a causa de la ràpida transferència de calor de coure i alumini, la reflectivitat molt alta del làser i el gruix relativament gran de la peça de connexió, cal utilitzar un làser d'alta potència per realitzar soldadures.
Avantatges de la bateria de liti de soldadura làser
Des de la fabricació de cel·les de bateries de liti fins a l'agrupació de paquets de bateries, la soldadura és un procés de fabricació molt important. La conductivitat, la resistència, l'estanquitat a l'aire, la fatiga metàl·lica i la resistència a la corrosió de les bateries de liti són estàndards típics d'avaluació de la qualitat de soldadura de bateries. La selecció de mètodes de soldadura i processos de soldadura afectarà directament el cost, la qualitat, la seguretat i la consistència de les bateries. La soldadura làser s'ha convertit en la primera opció per a moltes tasques de soldadura a causa dels seus avantatges de soldadura segura i fiable, tecnologia de precisió i protecció del medi ambient.