Of het nu prismatische cellen of cilindrische cellen zijn, lassen is een van de belangrijke processen in de batterijproductie. In de lithiumbatterijproductielijn is het productiegedeelte van het lasproces voornamelijk geconcentreerd in de cellenassemblage en PACK-lijnsectie, zie de onderstaande afbeelding:
Korte beschrijving van details van het lasproces
1. Veiligheidsventilatie lassen
De veiligheidsontluchting, ook wel bekend als het overdrukventiel, is een dunwandig kleplichaam op de bovenklep van de batterij. Wanneer de interne druk van de batterij de opgegeven waarde overschrijdt, barst de veiligheidsontluchting en laat de druk ontsnappen om te voorkomen dat de batterij barst. De veiligheidsontluchting heeft een ingenieuze structuur. Het gebruikt meestal laserlassen om twee aluminiumplaten van een bepaalde vorm te bevestigen. Wanneer de interne druk van de batterij stijgt tot een bepaalde waarde, 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 laserlastechnologie. De lasnaad moet worden afgedicht en de warmte-invoer wordt strikt gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de schadedrukwaarde van de lasnaad stabiel is binnen een bepaald bereik (over het algemeen 0.4~0.7MPa). Te groot of te klein heeft een grote impact op de veiligheid van de batterij.
2. Aansluitlassen
De aansluitingen op de batterijdekselplaat zijn verdeeld in positieve en negatieve aansluitingen. De functie van de aansluitingen is ook verdeeld in interne en externe verbindingen. De interne verbinding is het lassen van de batterijlipjes aan de aansluitingen. De externe verbinding is het lassen van de batterijaansluitingen door de verbindingsstrips om serie- en parallelschakelingen te vormen om een batterijpakket te vormen.
De batterijklemmen 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, zolang de trekkracht en geleidende eigenschappen van de ontwerpvereisten worden nageleefd, hebben fiberlasers of hybride laslasers met een goede straalkwaliteit en uniforme energieverdeling de voorkeur. Gebruik fiberlaser of hybride laslaser voor het lassen. Het kan de stabiliteit van aluminium-aluminium structuurlassen en koper-koper structuurlassen van elektrische klemmen realiseren, spatten verminderen en daardoor de lasopbrengst verbeteren.
3. Tab-verlenging lassen
Het tabblad extensieblad is een belangrijk onderdeel dat de batterijklep en de batterij jelly roll verbindt. Het moet ook rekening houden met de overstroom-, sterkte- en lage spatvereisten van de batterij. Daarom moet er tijdens het lasproces met de klep voldoende lasbreedte zijn en moet ervoor worden gezorgd dat er geen deeltjes op de batterij jelly roll vallen om kortsluiting in de batterij te voorkomen. Koper, als negatief elektrodemateriaal, is een hoog reflecterend materiaal met een lage absorptiesnelheid en vereist een hogere energiedichtheid tijdens het lassen.
4. Blikken afdichten lassen
De behuizingsmaterialen van powerbatterijen omvatten aluminiumlegering en roestvrij staal. Van hen wordt aluminiumlegering het meest gebruikt en een paar gebruiken zuiver aluminium. Roestvrij staal is het materiaal met de beste laserlasbaarheid, met name 304 roestvrij staal. Of u nu puls- of continue laser gebruikt, lassen met een goed uiterlijk en goede prestaties kunnen worden verkregen. Het gebruik van continue laser om dunne lithiumbatterijen te lassen kan de efficiëntie met 5 tot 10 keer verhogen en het uiterlijk en de afdichtingseigenschappen zijn beter. Om nu een snellere lassnelheid en een uniformer uiterlijk na te streven, zijn de meeste bedrijven hybride lassen en ringvormige lichtpuntlassen gaan gebruiken om het eerdere lagesnelheidslassen met één vezel te vervangen. Momenteel heeft de lassnelheid van de massaproductielijnen van de meeste bedrijven 200 mm/s bereikt. Voor de lagesnelheidsvezellaslijnen van sommige fabrikanten is de algemene massaproductiesnelheid 70 mm/s om de stabiliteit van de lasrups te garanderen.
5. Afdichten van nagellassen
Afdichtingsnagels (vulgatdoppen) zijn er ook in vele vormen en hebben meestal de vorm van een ronde dop met een diameter van 8 mm en een dikte van ongeveer 0.9 mm. De basisvereiste voor lassen is dat de drukwaarde 1,1 MPa bereikt en dat er geen gaatjes, scheuren of explosiepunten mogen zijn. Als laatste proces van het lassen van batterijcellen is de opbrengst van het lassen van afdichtnagels bijzonder belangrijk. Vanwege de aanwezigheid van restelektrolyt tijdens het lassen van afdichtnagels, zullen er defecten zoals explosiepunten en gaatjes optreden. De belangrijkste manier om deze defecten te onderdrukken, is door de warmte-inbreng te verminderen. 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 geschakeld, met één enkel apparaat voor batterijbewaking en -beheer geïnstalleerd. Het structurele ontwerp van de batterijmodule bepaalt vaak de prestaties en veiligheid van een batterijpakket. De structuur ervan moet de batterijcellen ondersteunen, bevestigen en beschermen. Tegelijkertijd zullen de criteria voor het beoordelen van de kwaliteit van batterijmodules zijn hoe te voldoen aan de overstroomvereisten, de stroomuniformiteit, hoe de celtemperatuur te regelen en of de stroom kan worden uitgeschakeld in geval van ernstige afwijkingen om kettingreacties te voorkomen, enz., allemaal criteria zijn voor het beoordelen van de kwaliteit van batterijmodules. Omdat laserlassen tussen koper en aluminium de neiging heeft om broze verbindingen te vormen die niet aan de gebruiksvereisten 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 warmte zeer snel geleiden en een zeer hoge laserreflectie hebben, en de dikte van het tabbladverlengingsblad relatief groot is, een laser met een hoger vermogen vereist om te lassen.
