Cunoașteți procesul de sudare cu laser a bateriilor de putere

Dezvoltarea în explozie a vehiculelor cu energie noi în ultimii doi ani a atras din ce în ce mai multă atenție din partea lumii exterioare, nu numai impactul consumului, ci și în domeniul industrial, tendința tehnologică condusă de vehiculele cu energie nouă a devenit, de asemenea, un forță puternică care nu poate fi ignorată. Astăzi vom vorbi despre procesul de sudare cu laser aplicat bateriei, miezul de putere al vehiculelor cu energie nouă.

Odată cu creșterea vânzărilor de vehicule cu energie nouă, capacitatea instalată a bateriilor de putere a crescut și ea rapid. Datele arată că, în 2021, vânzările de vehicule noi de energie din China de 3.521 milioane, o creștere de 157,5%; Capacitatea instalată a bateriilor de putere a ajuns la 154,5 GWh, o creștere de 142,8%. Producătorii de baterii au extins capacitatea de producție, academicianul Ouyang Minggao la vehiculul electric 100 de experți au spus că până în 2025, capacitatea de producție a bateriilor de putere a Chinei va ajunge la 3000 GWh. În procesul de fabricare a bateriilor de putere, costul redus, calitatea înaltă și eficiența ridicată sunt cele trei obiective majore urmărite de întreprinderile producătoare, prin urmare, procesul tehnic și echipamentele inteligente care pot atinge aceste trei obiective sunt favorizate de producătorii de baterii.

Interiorul bateriei de alimentare este, de asemenea, un întreg sistem complex, de la celula bateriei, modulul bateriei și pachetul de baterii, după un proces de fabricație, și în cele din urmă asamblat într-un sistem întreg de baterii de putere. Printre acestea, conexiunea dintre materiale și materiale, module și module și structurile pachetului de baterii implică un proces de sudare extrem de solicitant -sudare cu laser.

Selecția rezonabilă a metodelor și proceselor de sudare în procesul de fabricație a bateriilor de putere va afecta în mod direct costul, calitatea, siguranța și consistența bateriei. Apoi, sortați conținutul de sudare a bateriei de putere.

Bateria de putere este împărțită în baterii pătrate, cilindrice și soft. În prezent, în producția de baterii de putere, utilizarea sudării cu laser include în principal:

Procesul de mijloc:sudarea urechii stâlpului (inclusiv presudarea), sudarea în puncte a curelei stâlpului, sudarea prealabilă a bateriei în carcasă, sudarea de etanșare a capacului superior carcasei, sudarea de etanșare a portului de injecție de lichid etc.

După proces:inclusiv sudura plăcii de conectare a modulului PACK de baterie, precum și placa de acoperire din spate a modulului pe sudarea supapei antiexplozive.

Carcasa și placa de acoperire a bateriei de alimentare joacă rolul de a încapsula electrolitul și materialele electrodului de susținere, oferind un mediu închis stabil pentru stocarea și eliberarea energiei electrice, iar calitatea sudurii determină în mod direct etanșeitatea și rezistența la compresiune a bateriei, afectând astfel durata de viață și performanța de siguranță a bateriei. Carcasa bateriei este realizată în principal din aliaj de aluminiu Al3{003, a cărui grosime este în general între 0,6 și 0,8 mm, iar sudarea cu laser cu impulsuri de putere redusă este în general utilizată. Poziția de conectare a carcasei și a plăcii de acoperire este prezentată în figură, unde principalele probleme de calitate ale sudurii cu laser sunt nepenetrarea, porozitatea și patul, ceea ce va reduce etanșeitatea bateriei.

Polul bateriei este placa de contact pozitivă și negativă a bateriei, în general, electrodul pozitiv folosește aluminiu, iar electrodul negativ folosește cupru, iar rolul său este de a face polul bateriei sudat prin foaia de conexiune pentru a forma o serie și circuit paralel pentru a forma un modul de baterie.

Supapa antiexplozie este un corp de supapă cu pereți subțiri pe placa de etanșare a bateriei. Când presiunea internă a bateriei depășește valoarea specificată, corpul supapei antiexplozie se rupe și se dezumflă mai întâi pentru a elibera presiunea și pentru a evita spargerea bateriei. Structura supapei anti-explozie este ingenioasă, iar cele două foi de aluminiu de o anumită formă sunt sudate ferm prin sudare cu laser. Când presiunea din interiorul bateriei crește la o anumită valoare, foaia de aluminiu se rupe din poziția proiectată a canelurii, împiedicând extinderea în continuare a bateriei și provocând o explozie. Prin urmare, acest proces are cerințe foarte stricte pentru procesul de sudare cu laser, necesitând sigilarea sudurii, controlând strict aportul de căldură și asigurând că valoarea presiunii de deteriorare a sudurii este stabilă într-un anumit interval (în general 0. 4~0.7MPa), prea mare sau prea mic va avea un impact mare asupra siguranței bateriei.

Placa adaptorului și conexiunea soft sunt componentele cheie pentru conectarea capacului bateriei și a celulei bateriei. De asemenea, trebuie să ia în considerare cerințele de supracurent, rezistență și stropire scăzută ale bateriei, astfel încât trebuie să existe suficientă lățime de sudură în procesul de sudare cu placa de acoperire și nu trebuie să existe particule care să cadă pe baterie pentru a evita scurtarea bateriei. circuite. Ca material de electrod negativ, cuprul este un material invers ridicat, cu o rată de absorbție scăzută, care necesită o densitate de energie mai mare pentru sudare, iar cel mai recent laser compozit cu lumină albastră poate rezolva problemele tradiționale ale procesului, cum ar fi inversul ridicat și stropirea.

Stâlpul de pe capacul bateriei este împărțit în baterie internă și conexiune externă a bateriei. Conexiunea internă a bateriei este sudarea stâlpului celulei și a stâlpului capac; Conexiunea externă a bateriei este aceea că polul bateriei este sudat prin foaia de conectare pentru a forma un circuit în serie și paralel pentru a forma modulul bateriei.

Principala problemă a sudării cu laser a bateriei este, de asemenea, defectul găurii, iar motivul este similar cu supapa antiexplozie. Sudarea stâlpului este în esență suprafața de îmbinare a blocului de transfer de aluminiu și a stâlpului, iar diametrul găurii blocului de aluminiu este de numai aproximativ 6 mm, ceea ce face foarte ușor să rețină impuritățile, cum ar fi uleiul de ștanțare și agentul de curățare. Lumina laser cu densitate mare de energie determină o creștere a temperaturii sudurii, ducând la vaporizarea rapidă a impurităților reziduale de la pol, iar bulele scapă și depășesc tensiunea superficială a bazinului de sudură pentru a părăsi bazinul de sudură, rezultând o gaură. defecte. În acest proces, schimbarea rapidă a puterii laserului pulsat crește și mai mult tendința de a forma găuri de sablare. Prin urmare, pe lângă îmbunătățirea curățării presudare, defectele orificiilor pot fi reduse și prin optimizarea variației puterii laserului.

Modulul bateriei poate fi înțeles ca o combinație de celule litiu-ion în serie și paralel și este echipat cu un singur dispozitiv de monitorizare și management al bateriei. Designul structural al modulului bateriei determină adesea performanța și siguranța unui pachet de baterii. Structura sa trebuie să susțină, să fixeze și să protejeze celula. În același timp, cum să îndepliniți cerințele de supracurent, uniformitatea curentului, cum să îndepliniți controlul temperaturii celulei și dacă există anomalii grave pot fi întrerupte, pentru a evita reacțiile în lanț etc., va fi criteriile de apreciere a meritelor modulului de baterie.

În același timp, deoarece transferul de căldură al cuprului și aluminiului este foarte rapid, iar reflectivitatea laserului este foarte mare, grosimea foii de conectare este relativ mare, deci este necesar să utilizați un laser de putere mai mare pentru a obține sudare.

În prezent, principalele probleme ale sudării cu laser în bateriile de putere sunt defecte de sudare, cum ar fi porii, fisurile, formarea slabă și găurile de sablare. Aceste defecte duc la scăderea puterii bateriei, a etanșeității și a conductibilității, ducând la o serie de probleme de siguranță, cum ar fi explozia bateriei, scurgerile și încălzirea. Pentru a rezolva aceste probleme, un număr mare de studii se concentrează pe optimizarea procesului, ajustarea puterii de sudare cu laser, a lățimii impulsului, a vitezei de sudare, a cantității de defocalizare și a altor parametri pot reduce eficient defectele.

Nu este greu de văzut că procesul de sudare a bateriei de putere este o muncă bună și orice problemă mică va afecta performanța și siguranța bateriei de putere ulterioare finite. Prin urmare, materialele de înaltă calitate și instrumentele de sudare cu laser de înaltă calitate sunt baza pentru asigurarea succesului procesului de sudare. Tehnologia inteligentă reprezentată de planificarea traseului de sudare cu laser, identificarea sudurii, identificarea defectelor, monitorizarea calității etc., este, de asemenea, unul dintre punctele fierbinți de cercetare viitoare.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. este o întreprindere de înaltă tehnologie specializată în cercetare și dezvoltare, producție și vânzare de mașini automate de placare cu laser, mașini de placare cu laser de mare viteză, mașini de stingere cu laser, mașini de sudură cu laser și echipamente de imprimare 3D cu laser. Produsele noastre sunt rentabile și vândute în țară și în străinătate. Dacă sunteți interesat de produsele noastre, vă rugăm să ne contactați la bob@gshenglaser.com.