Lasprocessen voor lithium-ionbatterijen？

Of het nu gaat om prismatische cellen of cilindrische cellen, lassen is een van de belangrijke processen bij de productie van batterijen. Bij de productielijn voor lithiumbatterijen concentreert het productiegedeelte van het lasproces zich voornamelijk in de cellenassemblage en de PACK-lijnsectie, zie onderstaande figuur:

Korte beschrijving van lasprocesdetails

1. Lassen van veiligheidsopeningen

De veiligheidsopening, ook wel de overdrukklep genoemd, is een dunwandig kleplichaam op de bovenklep van de batterij. Wanneer de interne druk van de batterij de gespecificeerde waarde overschrijdt, scheurt de veiligheidsopening en laat de druk ontsnappen om te voorkomen dat de batterij barst. Het veiligheidsventiel heeft een ingenieuze structuur. Meestal wordt laserlassen gebruikt om twee aluminium metalen platen met een bepaalde vorm te bevestigen. Wanneer de interne druk van de batterij tot een bepaalde waarde stijgt, breekt de aluminiumplaat uit de ontworpen groefpositie om te voorkomen dat de batterij verder uitzet en explodeert. Daarom stelt dit proces extreem strenge eisen aan de laserlastechnologie. De lasnaad moet worden afgedicht en de warmte-inbreng wordt strikt gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de schadedrukwaarde van de lasnaad stabiel is binnen een bepaald bereik (doorgaans 0,4 ~ 0,7 MPa). Een te grote of te kleine batterij heeft grote gevolgen voor de veiligheid van de batterij.

2. Eindlassen

De aansluitingen op de batterijafdekplaat zijn verdeeld in positieve en negatieve aansluitingen. Ook de functie van de terminals is verdeeld in interne en externe aansluitingen. De interne verbinding is het lassen van de batterijlipjes aan de terminals. De externe verbinding is het lassen van de accupolen door de verbindingsstrips om serie- en parallelle circuits te vormen om een ​​accupakket te vormen.

De batterijterminals gebruiken over het algemeen aluminium voor de positieve elektrode en koper voor de negatieve elektrode, en gebruiken meestal een geklonken structuur. Nadat het klinken is voltooid, wordt er gelast, meestal een cirkel met een diameter van 8 mm. Bij het lassen wordt, zolang aan de trekkracht en geleidende eigenschappen van de ontwerpvereisten wordt voldaan, de voorkeur gegeven aan fiberlasers of hybride laslasers met goede straalkwaliteit en uniforme energieverdeling. Gebruik voor het lassen een fiberlaser of hybride laslaser. Het kan de stabiliteit van het lassen van aluminium-aluminiumstructuren en het lassen van koper-koperstructuren van elektrische aansluitingen realiseren, spatten verminderen en daardoor de lasopbrengst verbeteren.

3. Lassen van de lipverlenging

Het lipje-verlengblad is een belangrijk onderdeel dat het batterijdeksel en de batterij-geleirol met elkaar verbindt. Er moet ook rekening worden gehouden met de vereisten voor overstroom, kracht en lage spatten van de batterij. Daarom moet er tijdens het lasproces met de afdekking voldoende lasbreedte zijn en moet ervoor worden gezorgd dat er geen deeltjes op de geleirol van de batterij vallen om kortsluiting van de batterij te voorkomen. Koper is, als negatief elektrodemateriaal, een sterk reflecterend materiaal met een lage absorptiesnelheid en vereist een hogere energiedichtheid tijdens het lassen.

4. Blikken die lassen afdichten

De behuizingsmaterialen van stroombatterijen omvatten een aluminiumlegering en roestvrij staal. Onder hen wordt aluminiumlegering het meest gebruikt, en enkele gebruiken puur aluminium. Roestvrij staal is het materiaal met de beste laserlasbaarheid, vooral roestvrij staal 304. Of u nu een puls- of continue laser gebruikt, er kunnen lassen met een goed uiterlijk en goede prestaties worden verkregen. Het gebruik van continue laser om lithiumbatterijen met dunne schaal te lassen kan de efficiëntie met 5 tot 10 keer verhogen, en het uiterlijk en de afdichtingseigenschappen zijn beter. Om een ​​hogere lassnelheid en een uniformer uiterlijk na te streven, zijn de meeste bedrijven nu begonnen hybride lassen en ringvormige lichtvlekken te gebruiken ter vervanging van het eerdere lassen met enkele vezels op lage snelheid. Momenteel bedraagt ​​de lassnelheid van de massaproductielijnen van de meeste bedrijven 200 mm/s. Voor de glasvezellaslijnen met lage snelheid van sommige fabrikanten bedraagt ​​de algemene massaproductiesnelheid 70 mm/s om de stabiliteit van de lasrups te garanderen.

5. Afdichten van nagellassen

Afdichtingsspijkers (vulgatdoppen) zijn er ook in vele vormen, en hun vorm is meestal een ronde dop met een diameter van 8 mm en een dikte van ongeveer 0,9 mm. De basisvereiste voor lassen is dat de weerstandsdrukwaarde 1,1 MPa bereikt en dat er geen gaatjes, scheuren of explosiepunten mogen zijn. Als laatste proces bij het lassen van batterijcellen is het rendement bij het afdichten van nagellassen bijzonder belangrijk. Door de aanwezigheid van resterend elektrolyt tijdens het lassen van afdichtingsspijkers kunnen defecten zoals explosiepunten en gaatjes optreden. De belangrijkste manier om deze defecten te onderdrukken is het verminderen van de warmte-inbreng. Het gebruik van laserlassen kan de stabiliteit en compatibiliteit aanzienlijk verbeteren, waardoor de opbrengst aanzienlijk wordt verbeterd.

6. PACK Busbar-lassen

De batterijmodule kan worden opgevat als een combinatie van lithium-ioncellen die in serie en parallel zijn aangesloten, waarbij één enkel batterijbewakings- en beheerapparaat is geïnstalleerd. Het structurele ontwerp van de batterijmodule bepaalt vaak de prestaties en veiligheid van een batterijpakket. De structuur ervan moet de batterijcellen ondersteunen, fixeren en beschermen. Tegelijkertijd zullen de vraag hoe aan de overstroomvereisten, de huidige uniformiteit, hoe de celtemperatuur kan worden gecontroleerd en of de stroom kan worden uitgeschakeld in geval van ernstige afwijkingen om kettingreacties te voorkomen enz. te voldoen, allemaal de criteria zijn voor het beoordelen van de kwaliteit van batterijmodules. Omdat laserlassen tussen koper en aluminium de neiging heeft brosse verbindingen te vormen die niet aan de gebruikseisen kunnen voldoen, wordt meestal ultrasoon lassen gebruikt. Bovendien worden koper en koper, aluminium en aluminium over het algemeen lasergelast. Tegelijkertijd is, omdat zowel koper als aluminium de warmte zeer snel geleiden en een zeer hoge laserreflectie hebben, en de dikte van het lipverlengblad relatief groot is, een laser met een hoger vermogen vereist om lassen te bewerkstelligen.