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激光焊接在动力电池方面的应用

  4月11日中国汽车动力电池产业创新联盟发布数据称:3月,我国动力电池销量24.5GWh,同比增长175.3%;装车量方面,我国动力电池装车量21.4Gwh,同比上升138.0%;1-3月,我国动力电池累计装车量51.3Gwh,同比上升120.7%。
 
激光动力电池装车量
 
  动力电池主要包括方形电池、圆柱电池和软包电池,方形铝壳动力电池因具有结构简单、抗冲击性能好、能量密度高、单体容量大等诸多优点,成为国内锂电制造和发展的主要方向。
 
  作为电池生产的重要工艺环节之一,激光焊接技术对动力电池的一致性,稳定性和安全性有着重大影响。单个电池在制造过程中需要焊接的主要部位包括:防爆阀、翻转片、极柱、封口、注液孔密封钉等。
 
  这部分部件焊接过程中容易出现气孔,影响密封性,因此要确保焊接部位的清洁,适当提高焊接速度。
 
  1、防爆阀:防爆阀的主要作用是防止热失控中电池发生爆炸,确保锂电池的安全性,因此对焊接工艺要求极高。防爆阀可采用脉冲和连续激光器进行焊接,连续激光焊接对产品装配精度要求较高,但可以达到更高质量的焊接效果,焊接稳定性、焊接效率以及良品率也能够得到更高的保障。
 
防爆阀焊接
 
  2、翻转片:翻转片是动力电池的关键零件,当电芯内部压力达到一定数值时,翻转片实现翻转,接触上部的聊接块导电,从而有效保护电池。
 
翻转片焊接
 
  3、极柱:方形电池,每个电池之间需要通过正负电极极柱串并联成一个电池模组单元,因此每个电池都需焊接一对正负极柱。
 
  电池极柱材质是铜和铝,属于高反材料,要求激光光束质量好,能量密度高,才能完全焊透、焊接牢固。采用创鑫激光光纤激光器进行摆动焊接,接触面积更大,所焊样品正负极表面基本保持基材本体颜色,光洁度亮,极柱完全焊透,与电池单元焊接更牢固。
 
方形电池极柱焊接
 
  4、封口:顶盖封口焊接焊缝是方形铝壳电池中尺寸最长的焊缝,也是焊接耗时最长的焊缝。使用连续激光器高速摆动焊接薄壳锂电池,焊缝平整光滑,一致性好,且外观效果和密封性更好。
 
注液孔密封钉焊接
 
  5、注液孔密封钉:为了将电解液注入电池壳体内,一般会在顶盖片上开设有注液孔,注液完成后对注液孔进行密封,通常采用橡胶钉进行初始密封,最后进行密封钉装配并对其进行激光焊接。
 
  总结:创鑫激光器光束质量好,能量密度高,可实现焊缝表面平滑有金属光泽的焊接效果,充分满足方形动力电池部件的加工需求。
 
创鑫激光器
 
  优势特点:
 
  1一高功率输出,优异光束质量;
 
  2-模块化设计,更易维护;
 
  3-独立控制,减少停工;
 
  4-智能监控,操作简易;
 
  5-集成度高,应用广泛。
 
  加工方式:
 
  切割、焊接、熔覆、表面处理。
 
  应用行业:
 
  3C、厨卫、医疗、家电、动力电池。

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