Будь то призматические элементы или цилиндрические элементы, сварка является одним из важных процессов в производстве аккумуляторов. В производственной линии литиевых аккумуляторов производственная секция процесса сварки в основном сосредоточена в сборке элементов и секции линии PACK, см. рисунок ниже:
Краткое описание деталей процесса сварки
1. Сварка предохранительного клапана
Предохранительный клапан, также известный как предохранительный клапан, представляет собой тонкостенный корпус клапана на верхней крышке батареи. Когда внутреннее давление батареи превышает указанное значение, предохранительный клапан разрывается и сбрасывает давление, чтобы предотвратить взрыв батареи. Предохранительный клапан имеет гениальную конструкцию. Обычно он использует лазерную сварку для фиксации двух алюминиевых металлических листов определенной формы. Когда внутреннее давление батареи повышается до определенного значения, алюминиевый лист вырывается из проектного положения канавки, чтобы предотвратить дальнейшее расширение и взрыв батареи. Поэтому этот процесс имеет чрезвычайно строгие требования к технологии лазерной сварки. Сварной шов должен быть герметизирован, а подвод тепла строго контролируется, чтобы гарантировать, что значение давления повреждения сварного шва остается стабильным в определенном диапазоне (обычно 0.4~0.7MPa). Слишком большое или слишком маленькое значение будет иметь большое влияние на безопасность батареи.
2. Сварка клемм
Клеммы на крышке аккумуляторной батареи делятся на положительные и отрицательные. Функция клемм также делится на внутренние и внешние соединения. Внутреннее соединение — это сварка выводов батареи с клеммами. Внешнее соединение — это сварка клемм батареи через соединительные полосы для формирования последовательных и параллельных цепей для формирования аккумуляторной батареи.
Клеммы аккумулятора обычно используют алюминий для положительного электрода и медь для отрицательного электрода, и обычно используют заклепочную конструкцию. После завершения клепки выполняется сварка, обычно круга диаметром 8 мм. При сварке, пока соблюдаются растягивающее усилие и проводящие свойства требований конструкции, предпочтительны волоконные лазеры или гибридные сварочные лазеры с хорошим качеством луча и равномерным распределением энергии. Используйте волоконный лазер или гибридный сварочный лазер для сварки. Он может реализовать стабильность сварки алюминий-алюминиевой конструкции и сварки медь-медь конструкции электрических клемм, уменьшить разбрызгивание и тем самым улучшить выход сварки.
3. Сварка удлинения язычка
Лист расширения язычка является ключевым компонентом, который соединяет крышку аккумулятора и рулон желе аккумулятора. Он также должен учитывать требования к перегрузке по току, прочности и низкому разбрызгиванию аккумулятора. Поэтому во время сварки с крышкой должна быть достаточная ширина шва, и необходимо следить за тем, чтобы никакие частицы не попадали на рулон желе аккумулятора, чтобы избежать короткого замыкания аккумулятора. Медь, как материал отрицательного электрода, является высокоотражающим материалом с низкой скоростью поглощения и требует более высокой плотности энергии во время сварки.
4. Сварка герметизации банок
Материалы корпуса силовых батарей включают алюминиевый сплав и нержавеющую сталь. Среди них алюминиевый сплав используется чаще всего, а некоторые используют чистый алюминий. Нержавеющая сталь является материалом с лучшей свариваемостью лазером, особенно нержавеющая сталь 304. Независимо от того, используется ли импульсный или непрерывный лазер, можно получить сварные швы с хорошим внешним видом и производительностью. Использование непрерывного лазера для сварки тонкостенных литиевых батарей может повысить эффективность в 5-10 раз, а внешний вид и свойства герметизации улучшаются. Теперь, чтобы добиться более высокой скорости сварки и более однородного внешнего вида, большинство компаний начали использовать гибридную сварку и кольцевую световую точку, чтобы заменить предыдущую низкоскоростную сварку одиночным волокном. В настоящее время скорость сварки линий массового производства большинства компаний достигла 200 мм/с. Для низкоскоростных линий сварки оптоволокна некоторых производителей, чтобы обеспечить стабильность сварного шва, общая скорость массового производства составляет 70 мм/с.
5. Уплотнительная сварка гвоздями
Уплотнительные гвозди (заглушки для заливочных отверстий) также бывают разных форм, и их форма обычно представляет собой круглую крышку диаметром 8 мм и толщиной около 0.9 мм. Основное требование к сварке заключается в том, чтобы выдерживаемое давление достигало 1,1 МПа, и не должно быть никаких отверстий, трещин или точек взрыва. Как последний процесс сварки элементов батареи, выход сварки уплотнительных гвоздей особенно важен. Из-за наличия остаточного электролита во время сварки уплотнительных гвоздей будут возникать такие дефекты, как точки взрыва и отверстия. Ключевым способом устранения этих дефектов является снижение подвода тепла. Использование лазерной сварки может значительно улучшить стабильность и совместимость, тем самым значительно повышая производительность.
6. ПАК Сварка шин
Модуль батареи можно понимать как комбинацию литий-ионных ячеек, соединенных последовательно и параллельно, с одним установленным устройством контроля и управления батареей. Структурная конструкция модуля батареи часто определяет производительность и безопасность аккумуляторной батареи. Ее структура должна поддерживать, фиксировать и защищать элементы батареи. В то же время, как соответствовать требованиям по сверхтоку, однородности тока, как контролировать температуру элемента и можно ли отключить питание в случае серьезных отклонений, чтобы избежать цепных реакций и т. д., все это будет критериями для оценки качества модулей батареи. Поскольку лазерная сварка между медью и алюминием имеет тенденцию образовывать хрупкие соединения, которые не могут соответствовать требованиям использования, обычно используется ультразвуковая сварка. Кроме того, медь и медь, алюминий и алюминий обычно сваривают лазером. В то же время, поскольку и медь, и алюминий очень быстро проводят тепло и имеют очень высокую отражательную способность лазера, а толщина листа расширения язычка относительно велика, для выполнения сварки требуется более мощный лазер.
