01. Cos'è la batteria di alimentazione
L'accordo di base dell'industria globale dei veicoli elettrici: le batterie che forniscono energia motrice per i veicoli elettrici sono chiamate batterie di alimentazione, comprese le tradizionali batterie al piombo, le batterie al nichel-metallo idruro e le emergenti batterie agli ioni di litio, che sono suddivise per tipo di alimentazione batterie di alimentazione (veicoli elettrici ibridi) e batterie di alimentazione a base di energia (veicoli elettrici puri).
Come tutti sappiamo, la batteria di alimentazione è il "cuore" dei veicoli a nuova energia. Le batterie al litio di alimentazione sono principalmente batterie di materiale ternario e batterie al litio ferro fosfato e a valle è l'applicazione installata di veicoli di nuova energia, che ha una potenza di scarica maggiore rispetto alle batterie ordinarie.
Come industria di supporto per i veicoli a nuova energia, guidata dall'industria dei veicoli a nuova energia negli ultimi anni, anche l'industria delle batterie elettriche ha inaugurato una crescita esplosiva.
02.Relazione tra batteria di alimentazione e industria dei laser
La batteria di alimentazione rappresenta il 30 percento del -40 percento del costo totale dei veicoli a nuova energia ed è la parte maggiore del costo dei veicoli a nuova energia. È molto importante per indicatori chiave come l'autonomia di crociera, la durata del veicolo e la sicurezza dei veicoli di nuova energia. Pertanto, il miglioramento delle prestazioni delle batterie di alimentazione è la chiave per migliorare le prestazioni complessive dei veicoli a nuova energia.
Nel processo di produzione delle batterie di alimentazione, la saldatura è un processo di produzione molto importante, dalla produzione delle celle all'assemblaggio del PACK. In particolare, la struttura della batteria di alimentazione contiene una varietà di materiali, come acciaio, alluminio, rame, nichel, ecc.
Questi metalli possono essere trasformati in elettrodi, fili o involucri. Pertanto, sia che si tratti di saldatura tra un materiale o tra più materiali, sono richiesti requisiti più elevati al processo di saldatura.
Saldatura laserconsiste nell'utilizzare l'eccellente direzionalità e l'elevata densità di potenza del raggio laser per funzionare. Il raggio laser viene focalizzato in una piccola area attraverso il sistema ottico e in brevissimo tempo si forma una fonte di calore ad alta concentrazione di energia sulla parte saldata. zona, in modo che il materiale saldato si fonda e formi un punto di saldatura solido e una giuntura.
Nell'intera catena industriale delle batterie di potenza, la saldatura laser viene utilizzata principalmente nella produzione intermedia di batterie al litio di potenza. Essendo un metodo di saldatura ad alta precisione, è estremamente flessibile, preciso ed efficiente e può soddisfare i requisiti di prestazione del processo di produzione della batteria di alimentazione. È la prima scelta nel processo di produzione della batteria di alimentazione ed è diventata l'attrezzatura standard della linea di produzione della batteria di alimentazione.
03. Applicazioni comuni di saldatura delle batterie di alimentazione
Le batterie di alimentazione sono suddivise in batterie quadrate, cilindriche e batterie morbide. Attualmente, nella produzione di batterie di potenza, l'utilizzo della saldatura laser comprende principalmente:
Processo intermedio: saldatura delle orecchie dei poli (compresa la pre-saldatura), saldatura a punti delle strisce polari, pre-saldatura delle celle della batteria nel guscio, saldatura sigillante del coperchio superiore del guscio, saldatura sigillante delle porte di iniezione del liquido, ecc.;
Processo di back-end: compresa la saldatura del raccordo quando la batteria imballa il modulo, e la saldatura della valvola antideflagrante sul coperchio dietro il modulo, ecc.
1. Saldatura della valvola antideflagrante della batteria
La valvola antideflagrante è un corpo valvola a parete sottile sulla piastra di tenuta della batteria. Quando la pressione interna della batteria supera il valore specificato, il corpo della valvola antideflagrante si rompe e si sgonfia prima, rilasciando la pressione per evitare lo scoppio della batteria. La valvola antideflagrante ha una struttura ingegnosa e due lamiere di alluminio di una certa forma sono fissate mediante saldatura laser.
Quando la pressione interna della batteria sale a un certo valore, il foglio di alluminio si rompe dalla posizione della scanalatura progettata, impedendo alla batteria di espandersi ulteriormente e provocando un'esplosione.
Pertanto, questo processo ha requisiti estremamente severi sul processo di saldatura laser. Richiede che il cordone di saldatura sia sigillato e l'apporto di calore è rigorosamente controllato per garantire che il valore della pressione di danneggiamento del cordone di saldatura sia stabile entro un determinato intervallo. Se è troppo grande o troppo piccolo, causerà gravi danni alla sicurezza degli influssi della batteria.
Pertanto, la valvola antideflagrante adotta generalmente la saldatura di testa. Dopo molta pratica, è stato dimostrato che è possibile ottenere saldature ad alta velocità e di alta qualità utilizzandoHGLASERlaser di saldatura ibrido e la stabilità della saldatura, l'efficienza della saldatura e il tasso di rendimento possono essere garantiti.
2. Saldatura dei poli
I poli sul coperchio della batteria sono divisi in connessioni interne ed esterne della batteria. Il collegamento interno della batteria è la saldatura dei capicorda degli elettrodi del nucleo della batteria e dei poli della piastra di copertura; il collegamento esterno della batteria è la saldatura dei poli della batteria attraverso il pezzo di collegamento per formare un circuito in serie e parallelo per formare un modulo batteria.
I poli della batteria sono gli elettrodi positivo e negativo della batteria. Generalmente, l'elettrodo positivo è in alluminio e l'elettrodo negativo è in rame. La struttura comunemente usata è la struttura di rivettatura, che è completamente saldata dopo che la rivettatura è stata completata, e la sua dimensione è generalmente un cerchio con un diametro di. Durante la saldatura, nel caso in cui si soddisfino la forza di trazione e la conducibilità elettrica richieste dal progetto, è preferibile il laser a fibra o il laser per saldatura composto con una buona qualità del raggio e una distribuzione uniforme dell'energia. Saldatura della struttura in alluminio, stabilità della saldatura della struttura in rame-rame, riduzione degli schizzi e miglioramento della resa della saldatura.
3. Saldatura dell'adattatore
L'adattatore e la connessione soft sono i componenti chiave per collegare il coperchio della batteria e la cella. Deve anche tenere conto dei requisiti di sovracorrente, resistenza e spruzzi ridotti della batteria, quindi durante il processo di saldatura con la piastra di copertura, è necessario che ci sia una larghezza del cordone di saldatura sufficiente ed è necessario assicurarsi che non vi siano parti che cadono sulla cella per evitare il verificarsi di un cortocircuito della batteria.
Il rame, che viene utilizzato come materiale per elettrodi negativi, è un materiale ad alta riflessione con basso tasso di assorbimento e richiede una maggiore densità di energia per saldare durante la saldatura.
4. Saldatura a conchiglia
I materiali del guscio della batteria di alimentazione sono lega di alluminio e acciaio inossidabile, tra i quali la lega di alluminio è la più utilizzata, e alcuni utilizzano alluminio puro. L'acciaio inossidabile è il miglior materiale per la saldabilità laser, in particolare l'acciaio inossidabile 304, sia pulsato che laser continuo può ottenere saldature con un buon aspetto e prestazioni.
5. Saldatura di chiodi di tenuta (porta di iniezione dell'elettrolita)
Esistono anche molte forme di chiodi sigillanti (cappucci per fori di iniezione di liquidi). La forma è solitamente un cappuccio circolare con un diametro di 8 mm e uno spessore di circa 0,9 mm. I requisiti di base per la sua saldatura sono che il valore di resistenza alla pressione raggiunga 1,1 MPa e sia sigillato senza fori di spillo. , la presenza di crepe e scoppi.
Come ultimo processo di saldatura cellulare, la resa della saldatura dei chiodi sigillanti è particolarmente importante. A causa dell'esistenza di elettrolita residuo durante la saldatura dei chiodi sigillanti, ci sono difetti come punti di esplosione e fori di spillo e il modo chiave per sopprimere questi difetti è ridurre l'apporto di calore.
6. Modulo batteria di alimentazione e saldatura PACK
Il modulo batteria può essere inteso come la combinazione di celle agli ioni di litio in serie e in parallelo e l'aggiunta di un unico dispositivo di monitoraggio e gestione della batteria. Il design strutturale del modulo batteria può spesso determinare le prestazioni e la sicurezza di un pacco batteria.
La sua struttura deve sostenere, fissare e proteggere la cellula. Allo stesso tempo, come soddisfare i requisiti di sovracorrente, uniformità di corrente, come soddisfare il controllo della temperatura delle celle della batteria e se può essere spento quando si verifica un'anomalia grave, per evitare reazioni a catena, ecc., saranno tutti i criteri per giudicare la qualità dei moduli batteria.
Poiché il composto fragile si forma facilmente dopo la saldatura laser tra rame e alluminio, che non può soddisfare i requisiti di utilizzo, solitamente rame e rame, alluminio e alluminio sono generalmente saldati al laser, ad eccezione della saldatura ad ultrasuoni. Allo stesso tempo, a causa del rapido trasferimento di calore di rame e alluminio e dell'elevata riflettività al laser, lo spessore del pezzo di collegamento è relativamente grande, quindi è necessario utilizzare un laser di potenza maggiore per ottenere la saldatura.
