Strømbatteri refererer til det batteri, der anvendes til elektriske køretøjer, som har en større kapacitet og udgangseffekt sammenlignet med batterier med lille kapacitet (såsom mobiltelefoner, laptop-batterier osv.), og kan bruges som et sekundært batteri inden for elektriske strømforsyning til køretøjer og store mobile strømforsyningsapplikationer. Der er mange fremstillingsprocesser for lithium-ion-batterier eller batteripakker, blandt hvilke lasersvejsning er den bedste proces, såsom eksplosionssikker ventilforseglingssvejsning, polær svejsning, blød forbindelsessvejsning, sikkerhedshjelm punktsvejsning og batteriskalforseglingssvejsning , modul- og pakkesvejsning. Materialerne af strømbatteri, der bruges til svejsning, omfatter hovedsageligt rent kobber, aluminium og aluminiumslegering, rustfrit stål osv.
1. Svejsning af batteri eksplosionssikker ventil
Batteriets eksplosionssikre ventil er et tyndvægget ventilhus på batteriets tætningsplade. Når batteriets indre tryk overstiger den specificerede værdi, vil det eksplosionssikre ventilhus briste for at forhindre batteriet i at sprænge. Sikkerhedsventilens struktur er genial, og denne proces er ekstremt streng med lasersvejseprocessen. Før kontinuerlig lasersvejsning blev svejsningen af batteriets eksplosionssikre ventil udført ved pulslasersvejsning. Kontinuerlig tætningssvejsning blev realiseret ved at overlappe og dække svejsepunkterne, men svejseeffektiviteten var lav, og tætningsydelsen var relativt dårlig. Kontinuerlig lasersvejsning kan realisere højhastighedssvejsning af høj kvalitet, og svejsestabiliteten, svejseeffektiviteten og udbyttet kan garanteres.
2. Batterisvejsning
Elektrodefligen er normalt opdelt i tre materialer. Den positive pol på batteriet bruger aluminium (AL) materiale, og den negative pol bruger nikkel (Ni) materiale eller nikkelbelagt kobber (Ni Cu) materiale. I fremstillingsprocessen af strømbatteriet er et af ledene at svejse batteritappen og polen sammen. I produktionen af det sekundære batteri skal det svejses med en anden aluminium sikkerhedsventil. Svejsning sikrer ikke kun den pålidelige forbindelse mellem stangens stang og stangen, men kræver også en glat og smuk svejsning.
3. Punktsvejsning af batteripolbånd
Materialerne, der anvendes i batterielektrodestrimlen, omfatter ren aluminiumsstrimmel, nikkelstrimmel, aluminiumnikkelkompositstrimmel og en lille mængde kobberstrimmel. Den pulserende lasersvejsemaskine bruges generelt til svejsning af batteripolbånd. Med fremkomsten af QCW kvasi-kontinuerlig laser er den også blevet meget brugt til svejsning af batteripolbånd. På samme tid har den på grund af sin gode strålekvalitet og små svejsepunkter unikke fordele ved svejsning af højreflekterende aluminiumsstrimler, kobberstrimler og smalbånds batteripolbånd (bredden af polbåndet er mindre end 1,5 mm).
QCW fiberlasersvejsemaskine
QCW lasersvejsemaskine er en slags fiberlasersvejseudstyr, der bruger (QCW) fiberlaser som lyskilde. Udstyrets mindste fokuspunktdiameter er kun 1/3 af en traditionel YAG lasersvejsemaskine,4. Forseglingssvejsning af batteriskal og dækplade
Skalmaterialerne til strømbatterier omfatter aluminiumslegering og rustfrit stål, hvoraf aluminiumslegeringen er mest, generelt 3003 aluminiumslegering, og nogle få rent aluminium. Rustfrit stål er materialet med den bedste Lasersvejsbarhed, især 304 rustfrit stål, som kan opnå svejsninger med et godt udseende og ydeevne uanset om det er en pulserende eller kontinuerlig laser.
Lasersvejseydelsen af aluminium og aluminiumslegeringer varierer lidt afhængigt af de forskellige svejsemetoder. Bortset fra rent aluminium og aluminiumslegeringer i 3-serien, er der intet problem med pulssvejsning og kontinuerlig svejsning. Kontinuerlig lasersvejsning er det bedste valg for andre serier af aluminiumslegeringer for at reducere revnefølsomheden. Samtidig vælges laseren med passende effekt i henhold til tykkelsen af strømbatteriets skal. Generelt, når skaltykkelsen er mindre end 1 mm, kan single-mode laser med mindre end 1000W overvejes. Når tykkelsen er mere end 1 mm, bør single-mode eller multi-mode laser med mere end 1000W bruges.
Automatisk kontinuerlig fiberlasersvejsemaskine
Den kontinuerlige fiberlasersvejsemaskine kan nemt svejse metalmaterialer med en penetration på mere end 2 mm. Bruger en ny generation af fiberlaser, udstyret med slingringsvejsehoved...
En tynd aluminiumsskal (ca. 0.25 mm tyk) bruges ofte til lithiumbatterier med lille kapacitet, og en stålskal bruges også til 18650 og andre batterier. På grund af tykkelsen af skallen anvender svejsningen af denne slags batteri generelt en laveffektlaser. Ved at bruge kontinuerlig lasersvejsning af tyndskallet lithiumbatteri kan effektiviteten øges med 5 ~ 10 gange, og udseendeeffekten og tætningsydelsen er bedre. Derfor er der en tendens til gradvist at erstatte pulslasere i dette anvendelsesområde.
5. Strøm batterimodul og pakkesvejsning
Serie- og parallelforbindelsen mellem strømbatterier fuldendes generelt ved at svejse forbindelsesstykket og det enkelte batteri. Materialerne i de positive og negative elektroder er forskellige, og der er generelt to slags materialer: kobber og aluminium. Fordi den skøre forbindelse dannet efter lasersvejsning mellem kobber og aluminium ikke kan opfylde brugskravene, anvendes normalt ultralydsbølgesvejsning. Derudover bruges lasersvejsning generelt til kobber og kobber, aluminium og aluminium. På samme tid, på grund af den hurtige varmeoverførsel af kobber og aluminium, laserens meget høje reflektivitet og den relativt store tykkelse af forbindelsesstykket, er det nødvendigt at bruge en højeffektlaser til at realisere svejsning.
Fordele ved lasersvejsning af lithiumbatteri
Fra fremstilling af lithiumbattericeller til gruppering af batteripakker er svejsning en meget vigtig fremstillingsproces. Konduktiviteten, styrken, lufttætheden, metaltrætheden og korrosionsbestandigheden af lithiumbatterier er typiske kvalitetsevalueringsstandarder for batterisvejsning. Valget af svejsemetoder og svejseprocesser vil direkte påvirke omkostningerne, kvaliteten, sikkerheden og konsistensen af batterier. Lasersvejsning er blevet det første valg til mange svejseopgaver på grund af dets fordele ved sikker og pålidelig svejsning, præcisionsteknologi og miljøbeskyttelse.