鋰電池行業(yè)
時間:2023-06-02 05:06:56
來源:暉耀激光科技(洛陽)有限公司
鋰離子電池是我國在能源領域重點支持的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。這種電池的可以循環(huán)使用、能量比較高、自放電小,而且沒有記憶效應、還環(huán)保無污染,在比如移動電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機等各種電子設備中被廣泛應用,還有像電動自行車、巡邏車、電動汽車等的交通工具中都有應用。
用于電動車的電池是動力電池,比小容量電池,像手機或者筆記本電腦中的電池來說,動力電池的容量和輸出功率都稍微大一點,可用于電動車輛的驅(qū)動電源。鋰離子電池的制作工序非常繁瑣,但都以激光焊接機為工藝。動力電池用來焊接的材質(zhì)一般是純銅、鋁和鋁合金、不銹鋼等。
1、電池防爆閥焊接
電池封口板上的薄壁閥體就是電池的防爆閥, 防爆閥閥體在電池內(nèi)部壓力超過規(guī)定值時會發(fā)生破裂,來避免電池的爆裂情況的發(fā)生。安全閥的結(jié)構(gòu)激光的焊接工藝要求比較嚴格。初電池的防爆閥的都是采用脈沖激光器來進行焊接的,但這種機器的焊接效率比較低,而且密封性也比較差。后來使用連續(xù)激光焊接,這種焊接方法速度和質(zhì)量都有所提升,焊接的穩(wěn)定性和效率還有良品率也都能夠得到保障。
2、電池極耳焊接
極耳一般有三種材料較為常用,電池的正極是鋁材料,負極是鎳材料或銅鍍鎳的材料。在動力電池的制造過程時,需要把電池極耳與極柱焊接到一起。在二次電池的制作時,需要與另一個鋁制的安全閥焊接在一起。焊接既要保證極耳和極柱之間連接的可靠性,焊縫也要求平滑美觀。
3、電池極帶點焊
電池極帶一般采用純鋁帶、鎳帶、鋁鎳復合帶或者少量的銅帶等。電池極帶的焊接一般會采用脈沖焊接機,QCW準連續(xù)激光器在電池極帶焊接上的應用非常廣泛,光束的質(zhì)量好、焊斑小,這種焊接方式在應對高反射率的鋁帶、銅帶和寬度在1.5毫米以下的窄帶電池極帶的焊接上,有著自己獨特的優(yōu)勢。
4、動力電池殼體與蓋板封口焊接
動力電池的殼體材料有不銹鋼(不銹耐酸鋼)和鋁合金,一般3003鋁合金的應用比較多,也可以使用純鋁,但是用純鋁的比較少。不銹鋼是一種擁有激光焊接性的材質(zhì),比如 304不銹鋼,在焊接時的焊縫性能比較好,外觀也比較好看。
因為焊接方式的不同,鋁和鋁合金的激光焊焊接性能也存在些許不同。使用脈沖和連續(xù)焊接都可以,純鋁和3系鋁合金除外。還要根據(jù)動力電池殼體厚度的不同,來選擇合適功率的激光器,通常厚度在1毫米以下時,可以使用1000W以內(nèi)的單模激光器,厚度在1毫米以上的需要選擇1000W以上單模或者多模的激光器來作業(yè)。
小容量鋰電池通常使用厚度在0.25毫米左右的鋁殼,這種鋁殼較薄,焊接時通常會選擇功率比較低的激光器。如果采用連續(xù)激光器來對薄殼鋰電池進行焊接的話,焊接的效率能提高大概5~10倍,而且外觀和密封性都會更好。
5、動力電池模組及pack焊接
動力電池之間的串并聯(lián)因為正負極材質(zhì)不同,一般有銅和鋁2種材質(zhì),而銅和鋁之間在進行激光焊接之后會形成脆性化合物,沒有辦法使用,所以一般都會使用超聲波焊接的方法,銅和銅、鋁和鋁之間一般會使用激光焊接的方法。而且,因為銅和鋁傳熱都很快,對激光的反射率也比較高,連接片的厚度相對而言也比較大,所以要用功率比較高的激光器才能夠完成焊接工作。