Antes de la llegada de la tecnología láser, la industria de las baterías utilizaba maquinaria tradicional para el procesamiento. En comparación con el procesamiento mecánico tradicional, el procesamiento láser tiene muchas ventajas y los fabricantes de baterías de iones de litio lo están reconociendo gradualmente. Se puede utilizar para el corte longitudinal de láminas metálicas, el corte de láminas metálicas y el corte de películas aislantes. También se puede usar para soldar terminales de polos, carcasas de celdas, clavos de sellado, conexiones flexibles, a prueba de explosiones, válvulas y módulos de batería.

Batería de iones de litio
Las baterías de litio son preferidas por las industrias de herramientas eléctricas y digitales 3C por su alta densidad de energía, alto voltaje, protección ambiental, larga vida útil, carga rápida y otras ventajas. Su contribución a la industria de vehículos de nueva energía es particularmente destacada. En los últimos años, los vehículos de nueva energía han surgido como la lluvia. En comparación con los automóviles de combustible tradicionales, los vehículos de nueva energía utilizan baterías de litio como fuente de energía. La industria de las baterías de iones de litio, que es la fuente de energía para los vehículos de nueva energía, tiene un enorme potencial de mercado.

Batería de iones de litio (Batería de iones de litio) La batería de iones de litio, también conocida como batería de iones de litio, es un tipo de batería secundaria (batería recargable), que se basa principalmente en el movimiento de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo para trabajo. Como un nuevo tipo de energía limpia, la batería de iones de litio no solo puede proporcionar energía para vehículos de nueva energía, sino también para varios productos como trenes eléctricos, bicicletas eléctricas, carritos de golf, etc. Este artículo le presentará la tecnología láser en energía. fabricación de baterías y explicar por qué los sistemas de corte por láser y los sistemas de soldadura por láser se utilizan en la fabricación de baterías de iones de litio.

Sistemas de corte por láser
La producción de baterías de iones de litio está estrechamente relacionada con un paso del proceso. En términos generales, la producción de baterías de iones de litio consta de tres partes: fabricación de polos, fabricación de celdas y ensamblaje de celdas. Entre estos tres procesos, el corte por láser es uno de los procesos clave. El proceso de procesamiento de baterías de iones de litio requiere alta precisión, capacidad de control y calidad de la máquina de corte. Las cuchillas troqueladoras inevitablemente se desgastan durante el uso, luego arrojan polvo y producen rebabas, lo que puede causar problemas peligrosos como sobrecalentamiento de la batería, cortocircuito y explosión. Para evitar el peligro, es más adecuado utilizar una máquina de corte por láser. En comparación con la máquina de corte mecánica tradicional, el sistema de corte por láser tiene las ventajas de que no se desgasta la herramienta, forma de corte flexible, calidad de borde controlable, mayor precisión y menor costo de funcionamiento, lo que conduce a reducir los costos de fabricación, mejorar la eficiencia de producción y acortar en gran medida el nuevo producto. ciclo de troquelado.

La batería de litio, como componente central de los vehículos de nueva energía, determina directamente el rendimiento de todo el vehículo. Con el estallido gradual del mercado de vehículos de nueva energía, la máquina de corte por láser tendrá un gran potencial de mercado en el futuro.

Sistema de soldadura láser
Como componente central de los vehículos de nueva energía, la batería de buena o mala energía determina directamente el rendimiento de todo el vehículo. El equipo de fabricación de baterías de iones de litio generalmente incluye tres tipos de equipos de front-end, equipos de mid-end y equipos de back-end. El grado de precisión y automatización del equipo afectará directamente la eficiencia de producción y la consistencia de los productos. Como alternativa a los métodos de soldadura tradicionales, las máquinas de soldadura láser se han utilizado ampliamente en equipos de fabricación de baterías de iones de litio. La máquina de soldadura láser es una parte importante de la línea de producción de baterías eléctricas. Su principio es un método de soldadura eficiente y preciso que utiliza un rayo láser de alta densidad de energía como fuente de calor. En comparación con la soldadura tradicional, la soldadura láser tiene las ventajas de una fusión profunda, alta velocidad, pequeña deformación, bajos requisitos para el entorno de soldadura, alta densidad de potencia, no se ve afectada por el campo magnético, no se limita a los materiales conductores, no requiere vacío, etc. Ampliamente utilizado en el campo de la fabricación de precisión de alta gama, especialmente en vehículos de nueva energía y en la industria de baterías eléctricas.

From the manufacturing of lithium-ion battery cells to the assembly of battery packs, welding is a very important manufacturing process. The conductivity, strength, gas tightness, metal fatigue and corrosion resistance of Desde la fabricación de celdas de baterías de iones de litio hasta el montaje de paquetes de baterías, la soldadura es un proceso de fabricación muy importante. La conductividad, la fuerza, la hermeticidad al gas, la fatiga del metal y la resistencia a la corrosión de las baterías de litio son criterios típicos de evaluación de la calidad de la soldadura de baterías... La elección del método de soldadura y el proceso de soldadura afectarán directamente el costo, la calidad, la seguridad y la consistencia de la batería. A continuación, lo guiaremos a través de las diversas aplicaciones de los sistemas de soldadura láser en el campo de las baterías de litio.

Soldadura de válvula de explosión de batería

La válvula a prueba de explosiones de una batería es un cuerpo de válvula de paredes delgadas en la placa de sellado de la batería. Cuando la presión interna de la batería supera un valor especificado, el cuerpo de la válvula a prueba de explosiones se rompe para evitar que la batería explote. La válvula de seguridad tiene una estructura ingeniosa y el proceso es extremadamente exigente en el proceso de soldadura por láser. Antes de la soldadura láser continua, la válvula a prueba de explosiones de la batería usaba soldadura láser de pulso, a través del regazo y la cubierta de las juntas soldadas para lograr una soldadura de sellado continuo, pero la eficiencia de la soldadura es baja, el rendimiento del sellado es relativamente bajo. Pobre. La soldadura láser continua puede lograr una soldadura de alta velocidad y alta calidad, y la estabilidad de la soldadura, la eficiencia de la soldadura y el rendimiento están garantizados.

soldadura celular

Las pestañas generalmente se dividen en tres materiales. El electrodo positivo de la batería está hecho de material de aluminio (Al), y el electrodo negativo está hecho de material de níquel (Ni) o material de revestimiento de cobre-níquel (Ni-Cu). En el proceso de fabricación de baterías eléctricas, uno de los pasos es soldar las lengüetas y las lengüetas de la batería. En la producción de baterías secundarias, se debe soldar una válvula de seguridad de aluminio adicional. La soldadura no solo debe garantizar una conexión confiable entre la lengüeta del poste y el poste del poste, sino que también requiere una soldadura suave y hermosa.

Soldadura por puntos de tira de electrodos de batería

Los materiales utilizados para las tiras de electrodos de batería son tiras de aluminio puro, tiras de níquel, tiras compuestas de aluminio y níquel y una pequeña cantidad de tiras de cobre. La soldadura de tiras de electrodos de batería generalmente se realiza mediante una máquina de soldadura por pulsos. Con la llegada del láser cuasi continuo QCW de IPG, también se usa ampliamente para la soldadura de tiras de electrodos de batería. Al mismo tiempo, debido a su buena calidad de haz, las juntas de soldadura pueden ser muy pequeñas. Tiene ventajas únicas en el manejo de la soldadura de tiras de aluminio y cobre de alta reflectividad y tiras de electrodos de batería de tira estrecha (ancho de tira inferior a 1,5 mm).

Soldadura de sellado de carcasa y cubierta de batería de alimentación

Los materiales de la carcasa de la batería de alimentación son aleación de aluminio y acero inoxidable, de los cuales la aleación de aluminio es la más utilizada, generalmente aleación de aluminio 3003, y algunas usan aluminio puro. El acero inoxidable es el mejor material para la soldabilidad con láser. Tanto los láseres pulsados como los continuos pueden obtener soldaduras con buen aspecto y rendimiento. Con la soldadura láser continua de baterías de litio de capa delgada, la eficiencia se puede aumentar de 5 a 10 veces, con una mejor apariencia y rendimiento de sellado. Por lo tanto, existe una tendencia a reemplazar gradualmente los láseres pulsados en esta área de aplicación.

Módulo de batería de potencia y soldadura PACK

La conexión en serie-paralelo entre las celdas de energía generalmente se realiza soldando la pieza de conexión a la celda individual. Los materiales de los electrodos positivo y negativo son diferentes. En términos generales, hay dos materiales: cobre y aluminio. Debido a que el cobre y el aluminio se sueldan con láser, forman compuestos quebradizos. Para cumplir con los requisitos de la aplicación, generalmente se usa soldadura ultrasónica, y la soldadura de cobre con cobre y aluminio con aluminio generalmente se realiza mediante soldadura láser. Además, la altísima conductividad térmica del cobre y el aluminio, la altísima reflectividad del láser y el espesor de la junta requieren el uso de láseres de mayor potencia para lograr la soldadura. Esto demuestra que la soldadura por láser se destaca entre los muchos métodos de soldadura . En primer lugar, la soldadura láser tiene una alta densidad de energía, una baja deformación de soldadura y una pequeña zona afectada por el calor, lo que puede mejorar efectivamente la precisión de las piezas. El cordón de soldadura es liso y libre de impurezas, uniforme y denso, sin trabajo de esmerilado adicional; en segundo lugar, la soldadura láser puede controlar y enfocar la luz con precisión. Punto pequeño, posicionamiento de alta precisión, fácil automatización con brazo robótico, mejora la eficiencia de la soldadura, reduce las horas de mano de obra y el costo; además, la soldadura por láser de placas delgadas o alambre de diámetro fino no refluirá tan fácilmente como la soldadura por arco. Y se puede soldar con una variedad de materiales, que pueden realizar la soldadura entre diferentes materiales.

Actualmente, el rápido desarrollo de la industria de nuevas energías ha impulsado el crecimiento simultáneo de la industria de baterías de iones de litio y la industria de fabricación de equipos de baterías de iones de litio, lo que proporciona una buena base para la aplicación a gran escala de máquinas de corte por láser y máquinas de corte por láser. máquina de soldadura y máquina de grabado láser para el mercado de baterías de iones de litio. Se puede esperar que con el desarrollo continuo del nuevo mercado de energía, la mejora gradual de los requisitos de calidad y la mejora continua de la tecnología láser, más máquinas de corte por láser y máquinas de soldadura por láser se puedan aplicar al mercado de baterías de iones de litio en el futuro. y más fabricantes de máquinas láser pueden beneficiarse de la industria de las baterías de iones de litio.