Algo que você deve saber sobre máquinas de solda a laser
Como todos sabemos, as baterias que fornecem energia motriz para veículos elétricos são chamadas de baterias de energia, incluindo baterias de chumbo-ácido tradicionais, baterias de níquel-metal hidreto e baterias de íon-lítio emergentes, que são divididas em baterias de energia do tipo (veículos elétricos híbridos) e baterias de energia do tipo. Bateria de alimentação (veículo elétrico puro).
A relação entre bateria de energia e soldagem a laser
As baterias de energia representam 30 por cento -40 por cento do custo de novos veículos movidos a energia e são a maior parte do custo de novos veículos movidos a energia. Eles são muito importantes para indicadores-chave, como autonomia de cruzeiro, vida útil do veículo e segurança de novos veículos movidos a energia. Portanto, melhorar o desempenho das baterias de energia é a chave para melhorar o desempenho geral dos novos veículos movidos a energia.
No processo de produção de baterias de energia, desde a fabricação da célula até a montagem do PACK, a soldagem é um processo de fabricação muito importante. Em particular, a estrutura da bateria de energia contém uma variedade de materiais, como aço, alumínio, cobre, níquel, etc. Esses metais podem ser transformados em eletrodos, fios ou invólucros. Portanto, seja soldagem entre um material ou vários materiais, requisitos mais elevados são colocados no processo de soldagem.
A soldagem a laser usa a excelente diretividade e alta densidade de potência do feixe de laser para funcionar. O feixe de laser é focado em uma pequena área através do sistema óptico, e uma fonte de calor com energia altamente concentrada é formada na peça soldada em um tempo muito curto. zona, de modo que a solda seja derretida e forme uma junta de solda firme e solde.
Em toda a cadeia industrial de baterias de energia, a soldagem a laser é usada principalmente na produção intermediária de baterias de lítio de energia. Como método de soldagem de alta precisão, é extremamente flexível, preciso e eficiente e pode atender aos requisitos de desempenho do processo de produção de baterias de energia. É a primeira escolha no processo de fabricação de baterias de energia e tornou-se o equipamento padrão dolinha de produção de bateria de energia.
Aplicações comuns de soldagem para baterias de energia
As baterias de energia são divididas em baterias quadradas, cilíndricas e de bolsa. Atualmente, na produção de baterias de energia, o link do uso de soldagem a laser inclui principalmente:
- Processo intermediário: soldagem de abas (incluindo pré-soldagem), soldagem a ponto de pólos, pré-soldagem de baterias no invólucro, soldagem de vedação da tampa superior do invólucro, soldagem de vedação da porta de injeção de líquido, etc.;
- Processo subseqüente: incluindo a soldagem da peça de conexão quando o módulo PACK de bateria é instalado e a soldagem da válvula à prova de explosão na placa de cobertura atrás do módulo, etc.
1. Soldagem de válvula à prova de explosão da bateria
A válvula à prova de explosão é um corpo de válvula de parede fina na placa de vedação da bateria. Quando a pressão interna da bateria ultrapassa o valor especificado, o corpo da válvula à prova de explosão é o primeiro a se romper e descarregar, liberando a pressão e evitando que a bateria estoure. A estrutura da válvula à prova de explosão é engenhosa, e duas folhas de metal de alumínio de uma certa forma são firmemente soldadas por soldagem a laser. Quando a pressão interna da bateria sobe para um determinado valor, a folha de alumínio se rompe da posição da ranhura projetada para evitar que a bateria se expanda ainda mais e cause uma explosão. Portanto, este processo tem requisitos extremamente rigorosos no processo de soldagem a laser, exigindo que o cordão de solda seja selado, controlando rigorosamente a entrada de calor e garantindo que o valor da pressão de falha do cordão de solda seja estável dentro de um determinado intervalo (geralmente 0.4~0.7MPa), muito grande ou muito pequeno causará danos. Tem um grande impacto na segurança da bateria.
Portanto, as válvulas à prova de explosão geralmente adotam solda de emenda. Muita prática provou que o uso de lasers de soldagem híbridos pode alcançar soldagem de alta velocidade e alta qualidade, e estabilidade de soldagem, eficiência de soldagem e rendimento podem ser garantidos.
2. Soldagem de pólo
Os polos na tampa da bateria são divididos em conexões internas e externas da bateria. A ligação interna da bateria é a solda da lingueta da bateria e o polo da placa de cobertura; a conexão externa da bateria é a soldagem do polo da bateria através da peça de conexão para formar um circuito em série e paralelo para formar um módulo de bateria.
O pólo da bateria são os pólos positivo e negativo da bateria. Geralmente, o pólo positivo é feito de alumínio e o pólo negativo é feito de cobre. A estrutura comumente usada é a estrutura de rebitagem, que é totalmente soldada após a conclusão da rebitagem, e seu tamanho geralmente é um círculo com diâmetro de 8. Na soldagem, no caso de atender à força de tração e condutividade elétrica exigida pelo projeto, lasers de fibra ou lasers de soldagem híbridos com boa qualidade de feixe e distribuição uniforme de energia são os preferidos. A soldagem de estrutura de alumínio-alumínio, estabilidade de soldagem de estrutura de cobre-cobre, reduz respingos e melhora o rendimento da soldagem.
3. Soldagem do adaptador
A peça adaptadora e a conexão flexível são os principais componentes para conectar a tampa da bateria e a célula da bateria. Deve-se levar em consideração os requisitos de sobrecorrente, resistência e baixo respingo da bateria ao mesmo tempo, portanto, durante o processo de soldagem com a placa de cobertura, deve haver largura de solda suficiente e é necessário garantir que nenhuma partícula caia na célula da bateria para evitar curto-circuito da bateria. O cobre, como material do eletrodo negativo, é um material de alta reflexão com baixa taxa de absorção e requer maior densidade de energia para soldar durante a soldagem. O laser composto pode resolver os problemas tradicionais do processo, como alta reflexão e respingos.
4. Soldagem de vedação de casca
Os materiais do invólucro da bateria de energia incluem liga de alumínio e aço inoxidável, entre os quais a liga de alumínio é a mais usada, e algumas são de alumínio puro. O aço inox é o material com melhor soldabilidade a laser, principalmente o aço inox 304, seja laser pulsado ou contínuo pode-se obter soldas com bom aspecto e desempenho.
Usar um laser contínuo para soldar baterias de lítio de casca fina pode aumentar a eficiência em 5 a 10 vezes, e a aparência e a vedação são melhores. Agora, a fim de buscar uma velocidade de soldagem mais rápida e uma aparência mais uniforme, a maioria das empresas começou a usar soldagem híbrida e ponto anular para substituir a soldagem anterior de fibra única de baixa velocidade. Atualmente, a velocidade de soldagem das linhas de produção em massa da maioria das empresas atingiu 200 mm/s, e a linha de soldagem de fibra óptica de baixa velocidade de alguns fabricantes, a fim de garantir a estabilidade do cordão de solda, a velocidade geral de produção em massa é de 70 mm/s.
5. Soldagem de prego de vedação (porta de injeção de eletrólito)
Existem também muitas formas de pregos de vedação (tampas de orifícios de injeção de líquido). A sua forma é geralmente uma tampa circular com um diâmetro de 8 mm e uma espessura de cerca de 0,9 mm. , a presença de trincas e pontos de ruptura.
Como o último processo de soldagem de células, a taxa de rendimento da soldagem de pregos de vedação é particularmente importante. Devido à existência de eletrólito residual durante a soldagem de pregos de vedação, são causados defeitos como pontos de explosão e furos, e a principal maneira de suprimir esses defeitos é reduzir a entrada de calor. Após experimentos de longo prazo e extensa verificação do mercado, o uso de lasers desenvolvidos independentemente porACEYpode melhorar muito a estabilidade e compatibilidade, melhorando assim muito a taxa de rendimento. Atualmente, a taxa de rendimento da soldagem de pregos de vedação a laser ACEY pode chegar a 99,5 por cento.
6. Módulo de bateria de energia e soldagem PACK
O módulo de bateria pode ser entendido como a combinação de células de íons de lítio em série e paralelo, e a adição de um único dispositivo de monitoramento e gerenciamento de bateria. O design estrutural do módulo de bateria geralmente determina o desempenho e a segurança de uma bateria. Sua estrutura deve suportar, fixar e proteger o núcleo da bateria. Ao mesmo tempo, como atender aos requisitos de sobrecorrente, uniformidade de corrente, como atender ao controle da temperatura do núcleo da bateria e se a energia pode ser cortada quando houver uma anormalidade grave, para evitar reações em cadeia, etc., serão os critérios para julgar a qualidade do módulo de bateria.
Como a soldagem a laser entre cobre e alumínio é fácil de formar compostos quebradiços, que não podem atender aos requisitos de uso, a soldagem ultrassônica é geralmente usada, e cobre e cobre, alumínio e alumínio geralmente são soldados a laser. Ao mesmo tempo, como o cobre e o alumínio conduzem calor muito rapidamente e têm alta refletividade à luz do laser, a espessura da peça de conexão é relativamente grande, portanto, um laser de alta potência é necessário para realizar a soldagem.
Acey New Energy é um fornecedor profissional especializado em linha de montagem de bateria de lítio com mais de 12 anos de experiência dedicada no campo de soldagem de bateria de lítio, e fornecemos uma solução completa para linha de montagem de bateria cilíndrica e soldagem automatizada. Se você quiser aprender mais sobremáquina de solda a laser, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco.
