레이저 용접기에 대해 알아야 할 사항
우리 모두가 알다시피 전기 자동차의 구동력을 제공하는 배터리는 전원 배터리라고 불리며 기존의 납축 전지, 니켈-금속 수소화물 배터리 및 신흥 리튬 이온 전원 배터리를 포함하며 전원형 전원 배터리(하이브리드 전기 자동차)와 에너지형 전원 배터리로 구분됩니다. 전원 배터리(순수 전기 자동차).
전원 배터리와 레이저 용접의 관계
동력 배터리는 신에너지 차량 비용의 30% -40%를 차지하며 신에너지 차량 비용의 가장 큰 부분을 차지합니다. 순항 범위, 차량 수명 및 신에너지 차량의 안전성과 같은 핵심 지표에 매우 중요합니다. 따라서 전력 배터리의 성능을 개선하는 것이 신에너지 차량의 전반적인 성능을 개선하는 데 핵심입니다.
전지 제조에서 PACK 조립에 이르기까지 전원 배터리 생산 공정에서 용접은 매우 중요한 제조 공정입니다. 특히, 전원 배터리 구조는 강철, 알루미늄, 구리, 니켈 등과 같은 다양한 재료를 포함합니다. 이러한 금속은 전극, 와이어 또는 케이싱으로 만들어질 수 있습니다. 따라서 하나의 재료를 용접하든 여러 재료를 용접하든 용접 프로세스에 더 높은 요구 사항이 적용됩니다.
레이저 용접은 레이저 빔의 우수한 지향성과 높은 전력 밀도를 사용하여 작동합니다. Laser Beam은 광학계를 통해 작은 면적에 집속되며 매우 짧은 시간에 용접된 부분에 고농축 에너지의 열원이 형성됩니다. 땜납이 녹아 견고한 땜납 접합부와 용접부를 형성합니다.
전원 배터리의 전체 산업 체인에서 레이저 용접은 주로 전원 리튬 배터리의 중간 생산에 사용됩니다. 고정밀 용접 방법으로서 매우 유연하고 정확하며 효율적이며 전원 배터리 생산 공정의 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 전원 배터리 제조 공정에서 첫 번째 선택이며 표준 장비가되었습니다.전원 배터리 생산 라인.
전원 배터리에 대한 일반적인 용접 애플리케이션
전원 배터리는 각형, 원통형 및 파우치 배터리로 구분됩니다. 현재 전원 배터리 생산에서 레이저 용접 사용 링크는 주로 다음을 포함합니다.
- 중간 프로세스: 탭 용접(예비 용접 포함), 폴 스폿 용접, 배터리를 쉘에 사전 용접, 쉘 상단 커버의 밀봉 용접, 액체 주입 포트의 밀봉 용접 등
- 후속공정 : Battery PACK 모듈 장착시 연결편 용접, 모듈 뒤 커버플레이트 방폭밸브 용접 등
1. 배터리 방폭 밸브 용접
방폭 밸브는 배터리 밀봉판의 얇은 벽으로 된 밸브 본체입니다. 배터리의 내부 압력이 지정된 값을 초과하면 방폭 밸브 본체가 가장 먼저 파열되고 배출되어 압력을 해제하고 배터리가 폭발하는 것을 방지합니다. 방폭 밸브의 구조는 독창적이며 특정 모양의 두 개의 알루미늄 금속판이 레이저 용접으로 견고하게 용접됩니다. 배터리의 내부 압력이 일정 값으로 상승하면 알루미늄 시트가 설계된 홈 위치에서 끊어져 배터리가 더 팽창하여 폭발을 일으키는 것을 방지합니다. 따라서 이 공정은 레이저 용접 공정에 대한 매우 엄격한 요구 사항을 가지고 있으며, 용접 이음새를 밀봉하고 열 입력을 엄격하게 제어하며 용접 이음새의 실패 압력 값이 특정 범위(일반적으로 0.4~0.7MPa) 내에서 안정적임을 보장합니다. 너무 크거나 너무 작으면 손상이 발생할 수 있습니다. 배터리의 안전에 큰 영향을 미칩니다.
따라서 방폭 밸브는 일반적으로 접합 용접을 채택합니다. 많은 실습을 통해 하이브리드 용접 레이저를 사용하면 고속 및 고품질 용접을 달성할 수 있으며 용접 안정성, 용접 효율 및 수율을 보장할 수 있음이 입증되었습니다.
2. 극 용접
배터리 덮개의 극은 배터리 내부 및 배터리 외부 연결로 구분됩니다. 배터리의 내부 연결은 배터리 탭과 커버 플레이트의 극의 용접입니다. 배터리의 외부 연결은 배터리 모듈을 형성하기 위해 직렬 및 병렬 회로를 형성하기 위해 연결 피스를 통해 배터리 극을 용접하는 것입니다.
배터리의 극은 배터리의 양극과 음극입니다. 일반적으로 양극은 알루미늄으로 만들어지고 음극은 구리로 만들어집니다. 일반적으로 사용되는 구조는 리벳팅이 완료된 후 완전히 용접되는 리벳팅 구조이며 그 크기는 일반적으로 직경 8의 원형이다. 용접시 설계에서 요구하는 인장력과 전기전도도를 충족하는 경우 빔 품질이 좋고 에너지 분포가 균일한 파이버 레이저 또는 하이브리드 용접 레이저가 선호된다. 알루미늄-알루미늄 구조 용접, 구리-구리 구조 용접 안정성, 스패터 감소 및 용접 수율 향상.
3. 어댑터 용접
어댑터 피스와 유연한 연결부는 배터리 커버와 배터리 셀을 연결하는 핵심 구성 요소입니다. 배터리의 과전류, 강도 및 낮은 스패터 요구 사항을 동시에 고려해야 하므로 덮개판과의 용접 공정 중에 충분한 용접 폭이 있어야 하며 배터리 단락을 방지하기 위해 배터리 셀에 입자가 떨어지지 않도록 해야 합니다. 음극 소재인 구리는 흡수율이 낮은 고반사 소재로 용접 시 용접에 더 높은 에너지 밀도가 필요하다. 복합 레이저는 고반사 및 스패터와 같은 기존 공정 문제를 잘 해결할 수 있습니다.
4. 쉘 실링 용접
전원 배터리의 케이스 재질은 알루미늄 합금과 스테인리스 스틸이 있으며 그 중 알루미늄 합금이 가장 많이 사용되며 일부는 순수 알루미늄입니다. 스테인리스강은 최고의 레이저 용접성을 가진 재료, 특히 304 스테인리스강은 펄스 또는 연속 레이저가 우수한 외관과 성능으로 용접을 얻을 수 있습니다.
연속 레이저를 사용하여 얇은 쉘 리튬 배터리를 용접하면 효율이 5~10배 증가하고 외관과 밀봉이 더 좋아집니다. 이제 더 빠른 용접 속도와 더 균일한 외관을 추구하기 위해 대부분의 회사는 이전의 저속 단일 섬유 용접을 대체하기 위해 하이브리드 용접 및 환형 스폿을 사용하기 시작했습니다. 현재 대부분의 회사 양산라인의 용접속도는 200mm/s에 이르고 있으며 일부 제조사의 저속 광섬유 용접 라인은 용접 비드의 안정성을 확보하기 위해 일반적인 양산속도는 70mm/s이다.
5. 실링네일(전해액 주입구) 용접
밀봉 못(액체 주입구 캡)의 형태도 다양합니다. 모양은 보통 직경 8mm, 두께 약 0.9mm의 원형 캡입니다. , 균열 및 파열 지점의 존재.
셀 용접의 마지막 공정으로 실링 네일 용접의 수율이 특히 중요합니다. 실링네일용접시 잔류전해액의 존재로 인해 폭발점, 핀홀 등의 불량이 발생하는데 이러한 불량을 억제하기 위한 핵심은 입열량을 줄이는 것이다. 장기간의 실험과 광범위한 시장 검증을 거쳐 독자적으로 개발한 레이저를 사용하여에이시안정성과 호환성을 크게 향상시켜 수율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 현재 ACEY 레이저 실링 네일 용접의 수율은 99.5%에 이릅니다.
6. 전원 배터리 모듈 및 PACK 용접
배터리 모듈은 리튬 이온 셀을 직렬 및 병렬로 결합하고 단일 배터리 모니터링 및 관리 장치를 추가한 것으로 이해할 수 있습니다. 배터리 모듈의 구조 설계는 종종 배터리 팩의 성능과 안전성을 결정합니다. 그 구조는 배터리 코어를 지지, 고정 및 보호해야 합니다. 동시에 과전류, 전류 균일성의 요구 사항을 어떻게 충족하는지, 배터리 코어의 온도 제어를 어떻게 충족하는지, 심각한 이상이 있을 때 전원을 차단할 수 있는지 여부, 연쇄 반응을 피하기 위한 등이 배터리 모듈의 품질을 판단하는 기준이 될 것입니다.
구리와 알루미늄 사이의 레이저 용접은 사용 요구 사항을 충족할 수 없는 취성 화합물을 형성하기 쉽기 때문에 일반적으로 초음파 용접이 사용되며 구리와 구리, 알루미늄과 알루미늄은 일반적으로 레이저 용접됩니다. 동시에 구리와 알루미늄은 모두 열을 매우 빠르게 전도하고 레이저 광에 대한 반사율이 매우 높기 때문에 연결 부품의 두께가 상대적으로 두껍기 때문에 용접을 위해서는 고출력 레이저가 필요합니다.
Acey New Energy는 리튬 배터리 용접 분야에서 12년 이상의 헌신적인 경험을 가진 리튬 배터리 팩 조립 라인 전문 공급업체이며 원통형 배터리 팩 조립 라인 및 자동 용접을 위한 원스톱 솔루션을 제공합니다. 에 대해 더 알고 싶다면레이저 용접기, 언제든지 연락 주시기 바랍니다.
