La batterie d'alimentation fait référence à la batterie appliquée aux véhicules électriques, qui a une plus grande capacité et une plus grande puissance de sortie par rapport aux batteries de petite capacité (telles que les téléphones portables, les batteries d'ordinateurs portables, etc.), et peut être utilisée comme batterie secondaire dans le domaine de l'électricité. alimentation électrique de conduite de véhicule et grandes applications d'alimentation électrique mobile. Il existe de nombreux procédés de fabrication pour les batteries lithium-ion ou les batteries, parmi lesquels le soudage au laser est le meilleur procédé, comme le soudage antidéflagrant de l'étanchéité des soupapes, le soudage des cosses polaires, le soudage des connexions souples, le soudage par points du casque de sécurité et le soudage de l'étanchéité de la coque de la batterie. , soudage de modules et de packs. Les matériaux de la batterie de puissance utilisés pour le soudage comprennent principalement le cuivre pur, l'aluminium et l'alliage d'aluminium, l'acier inoxydable, etc.
1. Soudage de la vanne antidéflagrante de la batterie
La valve antidéflagrante de la batterie est un corps de valve à paroi mince sur la plaque d'étanchéité de la batterie. Lorsque la pression interne de la batterie dépasse la valeur spécifiée, le corps de la vanne antidéflagrante se rompra pour empêcher la batterie d'éclater. La structure de la soupape de sécurité est ingénieuse, et ce processus est extrêmement strict avec le procédé de soudage au laser. Avant le soudage laser continu, le soudage de la valve antidéflagrante de la batterie était réalisé par soudage laser pulsé. Le soudage d'étanchéité continu a été réalisé en chevauchant et en recouvrant les points de soudage, mais l'efficacité du soudage était faible et les performances d'étanchéité étaient relativement médiocres. Le soudage laser continu peut réaliser un soudage à grande vitesse et de haute qualité, et la stabilité du soudage, l'efficacité du soudage et le rendement peuvent être garantis.
2. Soudage des cosses de batterie
La cosse d'électrode est généralement divisée en trois matériaux. Le pôle positif de la batterie utilise un matériau en aluminium (AL) et le pôle négatif utilise un matériau en nickel (Ni) ou en cuivre nickelé (Ni Cu). Dans le processus de fabrication de la batterie de puissance, l'un des maillons consiste à souder ensemble la cosse et le pôle de la batterie. Lors de la production de la batterie secondaire, celle-ci doit être soudée avec une autre soupape de sécurité en aluminium. Le soudage assure non seulement une connexion fiable entre la cosse de poteau et le poteau, mais nécessite également une soudure lisse et belle.
3. Soudage par points de la bande des pôles de la batterie
Les matériaux utilisés dans la bande d'électrode de batterie comprennent une bande d'aluminium pur, une bande de nickel, une bande composite aluminium-nickel et une petite quantité de bande de cuivre. La machine de soudage laser de type pulsé est généralement utilisée pour le soudage des bandes de pôles de batterie. Avec l'émergence du laser quasi-continu QCW, il a également été largement utilisé dans le soudage des bandes de pôles de batterie. En même temps, en raison de sa bonne qualité de faisceau et de ses petits points de soudure, il présente des avantages uniques pour le soudage de bandes d'aluminium à haute réflectivité, de bandes de cuivre et de bandes de pôles de batterie à bande étroite (la largeur de la bande de pôles est moins de 1,5 mm).
Machine de soudage laser à fibre QCW
La machine de soudage laser QCW est une sorte d'équipement de soudage laser à fibre qui utilise le laser à fibre (QCW) comme source de lumière. Le diamètre minimum du spot de mise au point de l'équipement n'est que de 1/3 de celui d'une machine de soudage laser YAG traditionnelle,4. Soudage d'étanchéité de la coque de la batterie de puissance et de la plaque de couverture
Les matériaux de coque des batteries de puissance comprennent l'alliage d'aluminium et l'acier inoxydable, dont l'alliage d'aluminium est le plus, généralement l'alliage d'aluminium 3003, et quelques aluminium pur. L'acier inoxydable est le matériau avec la meilleure soudabilité au laser, en particulier l'acier inoxydable 304, qui peut obtenir des soudures avec un bon aspect et de bonnes performances, qu'il s'agisse d'un laser pulsé ou continu.
Les performances de soudage laser de l'aluminium et des alliages d'aluminium varient légèrement selon les différentes méthodes de soudage. À l'exception de l'aluminium pur et des alliages d'aluminium de la série 3-, il n'y a aucun problème avec le soudage par impulsions et le soudage continu. Le soudage laser continu est le meilleur choix pour d'autres séries d'alliages d'aluminium afin de réduire la sensibilité aux fissures. Dans le même temps, le laser avec une puissance appropriée est sélectionné en fonction de l'épaisseur de la coque de la batterie de puissance. Généralement, lorsque l'épaisseur de la coque est inférieure à 1 mm, le laser monomode de moins de 1000 W peut être envisagé. Lorsque l'épaisseur est supérieure à 1 mm, le laser monomode ou multimode de plus de 1000 W doit être utilisé.
Machine de soudage laser à fibre continue automatique
La machine de soudage laser à fibre continue peut facilement souder des matériaux métalliques avec une pénétration de plus de 2 mm. Utilisant une nouvelle génération de laser à fibre, équipé d'une tête de soudage oscillante...
Une fine coque en aluminium (environ 00,25 mm d'épaisseur) est souvent utilisée pour les batteries au lithium de petite capacité, et une coque en acier est également utilisée pour les batteries 18650 et autres. En raison de l'épaisseur de la coque, le soudage de ce type de batterie adopte généralement un laser de faible puissance. En utilisant une batterie au lithium à coque mince à soudage laser continu, l'efficacité peut être augmentée de 5 à 10 fois, et l'effet d'apparence et les performances d'étanchéité sont meilleurs. Par conséquent, il existe une tendance à remplacer progressivement les lasers à impulsions dans ce domaine d'application.
5. Module de batterie d'alimentation et soudage de pack
La connexion en série et en parallèle entre les batteries de puissance est généralement complétée par la soudure de la pièce de liaison et de la batterie unique. Les matériaux des électrodes positives et négatives sont différents et il existe généralement deux types de matériaux : le cuivre et l'aluminium. Étant donné que le composé fragile formé après le soudage au laser entre le cuivre et l'aluminium ne peut pas répondre aux exigences d'utilisation, le soudage par ondes ultrasonores est généralement utilisé. De plus, le soudage au laser est généralement utilisé pour le cuivre et le cuivre, l'aluminium et l'aluminium. Dans le même temps, en raison du transfert de chaleur rapide du cuivre et de l'aluminium, de la très haute réflectivité du laser et de l'épaisseur relativement importante de la pièce de connexion, il est nécessaire d'utiliser un laser de forte puissance pour réaliser le soudage.
Avantages de la batterie au lithium de soudage laser
De la fabrication des cellules de batterie au lithium au regroupement des packs de batteries, le soudage est un processus de fabrication très important. La conductivité, la résistance, l'étanchéité à l'air, la fatigue du métal et la résistance à la corrosion des batteries au lithium sont des normes typiques d'évaluation de la qualité du soudage des batteries. La sélection des méthodes de soudage et des procédés de soudage affectera directement le coût, la qualité, la sécurité et la cohérence des batteries. Le soudage au laser est devenu le premier choix pour de nombreuses tâches de soudage en raison de ses avantages de soudage sûr et fiable, de technologie de précision et de protection de l'environnement.