01. ¿Cuál es la batería de energía?

El acuerdo básico de la industria mundial de vehículos eléctricos: las baterías que proporcionan energía motriz para los vehículos eléctricos se denominan baterías de energía, incluidas las baterías de plomo-ácido tradicionales, las baterías de hidruro de níquel-metal y las baterías de energía de iones de litio emergentes, que se dividen en tipo de energía baterías eléctricas (vehículos eléctricos híbridos) y baterías eléctricas basadas en energía (vehículos eléctricos puros).

Como todos sabemos, la batería de energía es el "corazón" de los vehículos de nueva energía. Las baterías de litio de potencia son principalmente baterías de material ternario y baterías de fosfato de hierro y litio, y aguas abajo es la aplicación instalada de vehículos de nueva energía, que tiene una mayor potencia de descarga que las baterías ordinarias.

Como industria de apoyo para vehículos de nueva energía, impulsada por la industria de vehículos de nueva energía en los últimos años, la industria de baterías eléctricas también ha dado paso a un crecimiento explosivo.

02. Relación entre la batería de energía y la industria del láser.

La batería de energía representa el 30%-40% del costo total de los vehículos de nueva energía, y es la mayor parte del costo de los vehículos de nueva energía.Es muy importante para indicadores clave como el rango de crucero, la vida útil del vehículo y seguridad de los vehículos de nueva energía Por lo tanto, mejorar el rendimiento de las baterías eléctricas es la clave para mejorar el rendimiento general de los vehículos de nueva energía.

En el proceso de producción de las baterías de potencia, la soldadura es un proceso de fabricación muy importante desde la fabricación de las células hasta el montaje del PACK. En particular, la estructura de la batería de energía contiene una variedad de materiales, como acero, aluminio, cobre, níquel, etc. Estos metales pueden convertirse en electrodos, cables o cubiertas. Por lo tanto, ya sea que se trate de soldadura entre un material o entre múltiples materiales, se imponen mayores requisitos al proceso de soldadura.

La soldadura láser utiliza la excelente directividad y la alta densidad de potencia del rayo láser para trabajar. El rayo láser se enfoca en un área pequeña a través del sistema óptico, y se forma una fuente de calor con alta concentración de energía en la parte soldada en muy poco tiempo. .zona, de modo que el material soldado se derrita y forme un punto de soldadura sólido y una costura.

En toda la cadena de la industria de las baterías de potencia, la soldadura láser se utiliza principalmente en la producción intermedia de baterías de litio de potencia. Como método de soldadura de alta precisión, es extremadamente flexible, preciso y eficiente, y puede cumplir con los requisitos de rendimiento del proceso de producción de baterías de energía.Es la primera opción en el proceso de fabricación de baterías de energía y se ha convertido en el equipo estándar de la energía. línea de producción de baterías.

03. Aplicaciones comunes de soldadura de baterías eléctricas

Las baterías de potencia se dividen en baterías cuadradas, cilíndricas y blandas. En la actualidad, en la producción de baterías de potencia, el uso de soldadura láser incluye principalmente:

Proceso intermedio: soldadura de las orejas de los polos (incluida la soldadura previa), soldadura por puntos de las tiras de los polos, soldadura previa de las celdas de la batería en la carcasa, soldadura de sellado de la cubierta superior de la carcasa, soldadura de sellado de los puertos de inyección de líquido, etc.;

Proceso de back-end: incluida la soldadura de la pieza de conexión cuando la batería empaqueta el módulo y la soldadura de la válvula a prueba de explosiones en la cubierta detrás del módulo, etc.

1. Soldadura de válvula a prueba de explosiones de batería

La válvula a prueba de explosión es un cuerpo de válvula de paredes delgadas en la placa de sellado de la batería. Cuando la presión interna de la batería excede el valor especificado, el cuerpo de la válvula a prueba de explosión primero se rompe y se desinfla, liberando la presión para evitar que la batería explote. . La válvula a prueba de explosiones tiene una estructura ingeniosa y dos láminas de metal de aluminio de cierta forma se fijan mediante soldadura láser.

Cuando la presión interna de la batería aumenta hasta cierto valor, la hoja de aluminio se rompe desde la posición de la ranura diseñada, lo que evita que la batería se expanda más y provoque una explosión. Por lo tanto, este proceso tiene requisitos extremadamente estrictos en el proceso de soldadura por láser, lo que requiere sellar la costura de soldadura y controlar estrictamente la entrada de calor para garantizar que el valor de presión de daño de la costura de soldadura sea estable dentro de un cierto rango. pequeño causará un gran daño a la seguridad de la batería.

Por lo tanto, la válvula a prueba de explosiones generalmente adopta soldadura a tope. Después de mucha práctica, se ha demostrado que se puede lograr una soldadura de alta velocidad y alta calidad utilizando el láser de soldadura híbrido HGLASER, y se puede garantizar la estabilidad de la soldadura, la eficiencia de la soldadura y la tasa de rendimiento.

2. Soldadura de postes

Los polos de la tapa de la batería se dividen en conexiones internas y externas de la batería. La conexión interna de la batería es la soldadura de los terminales de los electrodos del núcleo de la batería y los polos de la placa de cubierta; la conexión externa de la batería es la soldadura de los polos de la batería a través de la pieza de conexión para formar un circuito en serie y paralelo para formar un módulo de batería.

Los polos de la batería son los electrodos positivo y negativo de la batería. Generalmente, el electrodo positivo está hecho de aluminio y el electrodo negativo está hecho de cobre. La estructura comúnmente utilizada es la estructura de remachado, que se suelda por completo después de completar el remachado, y su tamaño es generalmente un círculo con un diámetro de 8. Al soldar, en el caso de cumplir con la fuerza de tracción y la conductividad eléctrica requerida por el diseño, se prefiere el láser de fibra o el láser de soldadura compuesto con buena calidad de haz y distribución uniforme de energía.Soldadura de estructura de aluminio, estabilidad de soldadura de estructura de cobre-cobre, reduce las salpicaduras y mejorar el rendimiento de la soldadura.

3. Soldadura de adaptadores

El adaptador y la conexión suave son los componentes clave para conectar la tapa de la batería y la celda. También debe tener en cuenta los requisitos de sobrecorriente, resistencia y baja salpicadura de la batería, por lo que durante el proceso de soldadura con la placa de cubierta, debe haber suficiente ancho de costura de soldadura y es necesario asegurarse de que no se caiga ninguna parte. en la celda para evitar que se produzca un cortocircuito en la batería. El cobre, que se utiliza como material de electrodo negativo, es un material de alta reflexión con baja tasa de absorción y requiere una mayor densidad de energía para soldar durante la soldadura.

4. Soldadura de sellado de carcasa

Los materiales de la carcasa de la batería de potencia son aleación de aluminio y acero inoxidable, entre los cuales la aleación de aluminio es la más utilizada y algunas usan aluminio puro. El acero inoxidable es el mejor material para la soldabilidad con láser, especialmente el acero inoxidable 304, ya sea láser pulsado o continuo, se pueden obtener soldaduras con buena apariencia y rendimiento.

5. Soldadura de clavos de sellado (puerto de inyección de electrolito)

También hay muchas formas de clavos de sellado (tapas para orificios de inyección de líquido). La forma suele ser una tapa circular con un diámetro de 8 mm y un espesor de aproximadamente 0,9 mm. Los requisitos básicos para su soldadura son que el valor de resistencia a la presión alcance los 1,1 MPa. , y está sellado sin poros. , la presencia de grietas y reventones.

Como último proceso de soldadura de celdas, el rendimiento de la soldadura de clavos de sellado es particularmente importante. Debido a la existencia de electrolito residual durante la soldadura de los clavos de sellado, existen defectos como puntos de explosión y poros, y la forma clave de suprimir estos defectos es reducir la entrada de calor.

6. Módulo de batería de potencia y soldadura PACK

El módulo de batería puede entenderse como la combinación de celdas de iones de litio en serie y en paralelo, y la adición de un único dispositivo de control y gestión de batería. El diseño estructural del módulo de la batería a menudo puede determinar el rendimiento y la seguridad de un paquete de baterías. Su estructura debe soportar, fijar y proteger la célula. Al mismo tiempo, cómo cumplir con los requisitos de sobrecorriente, uniformidad actual, cómo cumplir con el control de la temperatura de las celdas de la batería y si se puede apagar cuando hay una anomalía grave, para evitar reacciones en cadena, etc. todos serán los criterios para juzgar la calidad de los módulos de batería.

Debido a que el compuesto quebradizo se forma fácilmente después de la soldadura láser entre cobre y aluminio, que no puede cumplir con los requisitos de uso, generalmente el cobre y el cobre, el aluminio y el aluminio generalmente se sueldan con láser, a excepción de la soldadura ultrasónica. Al mismo tiempo, debido a la rápida transferencia de calor del cobre y el aluminio, y la alta reflectividad del láser, el grosor de la pieza de conexión es relativamente grande, por lo que es necesario usar un láser de mayor potencia para lograr la soldadura.