01. 파워 배터리란?

글로벌 전기자동차 산업의 기본 합의: 전기자동차의 구동력을 제공하는 배터리를 파워 배터리라고 하며, 기존의 납축전지, 니켈수소전지, 신흥리튬이온 배터리를 전원형으로 구분합니다. 전원 배터리(하이브리드 전기 자동차) 및 에너지 기반 전원 배터리(순수 전기 자동차).

우리 모두 알다시피 파워 배터리는 신에너지 자동차의 "심장"입니다. 전원 리튬 배터리는 주로 삼원 물질 배터리와 리튬 철 인산염 배터리이며 다운 스트림은 일반 배터리보다 방전 전력이 높은 신 에너지 차량의 설치 응용 프로그램입니다.

최근 몇 년 동안 신에너지 자동차 산업이 주도하는 신에너지 자동차의 지원 산업으로서 파워 배터리 산업도 폭발적인 성장을 이끌었습니다.

02. 파워 배터리와 레이저 산업의 관계

파워 배터리는 신에너지 자동차 총 비용의 30~40%를 차지하며, 신에너지 자동차 비용의 가장 큰 부분을 차지하며 항속거리, 차량 수명, 주행거리 등의 핵심 지표에 매우 중요합니다. 따라서 신에너지 자동차의 전반적인 성능을 향상시키기 위해서는 동력 배터리의 성능을 향상시키는 것이 핵심입니다.

파워 배터리의 생산 공정에서 용접은 셀 제조에서 PACK 조립에 이르기까지 매우 중요한 제조 공정입니다. 특히, 전력 배터리 구조는 강철, 알루미늄, 구리, 니켈 등과 같은 다양한 재료를 포함합니다. 이러한 금속은 전극, 와이어 또는 케이싱으로 만들어질 수 있습니다. 따라서 한 재료 간의 용접이든 여러 재료 간의 용접이든 용접 프로세스에 더 높은 요구 사항이 적용됩니다.

레이저 용접은 레이저 빔의 우수한 지향성과 고출력 밀도를 이용하여 작업하는데, 레이저 빔은 광학계를 통해 좁은 면적에 집속되며 매우 짧은 시간에 용접부에 고에너지 집중 열원이 형성됩니다. 용접된 재료가 녹아 단단한 용접 지점과 이음매를 형성하도록 영역.

전체 전력 배터리 산업 체인에서 레이저 용접은 주로 전력 리튬 배터리의 중간 생산에 사용됩니다. 고정밀 용접 방법으로 매우 유연하고 정확하며 효율적이며 전원 배터리 생산 공정의 성능 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.전원 배터리 제조 공정의 첫 번째 선택이며 전원 표준 장비가되었습니다. 배터리 생산 라인.

03. 전원 배터리의 일반적인 용접 응용

전원 배터리는 사각형, 원통형 및 소프트 팩 배터리로 구분됩니다. 현재 전원 배터리 생산에서 레이저 용접의 사용은 주로 다음을 포함합니다.

중간 공정 : 극 귀 용접 (사전 용접 포함), 극 스트립 스폿 용접, 쉘에 배터리 셀 사전 용접, 쉘 상단 덮개 밀봉 용접, 액체 주입 포트 밀봉 용접 등;

후공정: 배터리가 모듈을 포장할 때 연결 부분의 용접, 모듈 뒤 커버의 방폭 밸브 용접 등

1. 배터리 방폭 밸브 용접

방폭 밸브는 배터리 실링 플레이트의 얇은 벽 밸브 몸체로, 배터리 내부 압력이 지정된 값을 초과하면 방폭 밸브 몸체가 먼저 파열 및 수축되어 압력을 해제하여 배터리가 파열되는 것을 방지합니다. . 방폭 밸브는 독창적 인 구조를 가지고 있으며 특정 모양의 알루미늄 금속 시트 2 장을 레이저 용접으로 고정합니다.

배터리 내부 압력이 일정 값까지 상승하면 알루미늄 시트가 설계된 홈 위치에서 파열되어 배터리가 더 팽창하는 것을 방지하고 폭발을 일으킵니다. 따라서 이 공정은 레이저 용접 공정에 대한 요구 사항이 매우 엄격하여 용접 이음매를 밀봉해야 하며 용접 이음매의 손상 압력 값이 특정 범위 내에서 안정적인지 확인하기 위해 열 입력을 엄격하게 제어해야 합니다. 너무 크거나 너무 작은 것은 배터리의 안전에 큰 해를 끼칩니다.

따라서 방폭 밸브는 일반적으로 맞대기 용접을 채택합니다. 많은 연습 끝에 HGLASER 하이브리드 용접 레이저를 사용하여 고속 고품질 용접이 가능하다는 것이 입증되었으며 용접 안정성, 용접 효율 및 항복률을 보장할 수 있습니다.

2. 극용접

배터리 덮개의 극은 배터리의 내부 연결과 외부 연결로 나뉩니다. 배터리의 내부 연결은 배터리 코어의 전극 러그와 덮개판의 극을 용접하는 것이고, 배터리의 외부 연결은 연결 피스를 통해 배터리 극을 용접하여 직렬 및 병렬 회로를 형성하는 것입니다. 배터리 모듈을 형성합니다.

전지의 극은 전지의 양극과 음극으로 일반적으로 양극은 알루미늄, 음극은 구리로 되어 있다. 일반적으로 사용되는 구조는 리벳팅이 완료된 후 완전히 용접되는 리벳팅 구조이며 그 크기는 일반적으로 직경 8의 원입니다. 용접 시 설계에서 요구하는 인장력과 전기전도도를 만족하는 경우 빔 품질이 좋고 에너지 분포가 균일한 파이버 레이저 또는 복합 용접 레이저가 선호됩니다.알루미늄 구조 용접, 구리-구리 구조 용접 안정성, 스패터 감소 , 용접 수율을 향상시킵니다.

3. 어댑터 용접

어댑터와 소프트 연결부는 배터리 커버와 셀을 연결하는 핵심 부품입니다. 그것은 또한 배터리의 과전류, 강도 및 낮은 스패터의 요구 사항을 고려해야하므로 덮개 판을 사용한 용접 공정 중에 충분한 용접 이음새 너비가 필요하고 부품이 떨어지지 않도록해야합니다 배터리 단락의 발생을 피하기 위해 셀에. 음극재로 사용되는 구리는 흡수율이 낮은 고반사 재료로 용접 시 용접에 높은 에너지 밀도를 필요로 한다.

4. 쉘 씰링 용접

전원 배터리의 쉘 재질은 알루미늄 합금과 스테인리스 스틸이며 그 중 알루미늄 합금이 가장 많이 사용되며 일부는 순수 알루미늄을 사용합니다. 스테인레스 스틸은 펄스 또는 연속 레이저가 외관과 성능이 좋은 용접을 얻을 수 있는지 여부에 관계없이 레이저 용접성, 특히 304 스테인레스 스틸에 가장 적합한 재료입니다.

5. 실링 못의 용접(전해질 주입구)

실링 못(액체 주입구 캡)에도 여러 형태가 있습니다.모양은 일반적으로 직경 8mm, 두께 약 0.9mm의 원형 캡입니다. 용접의 기본 요구 사항은 내압 값이 1.1MPa에 도달하는 것입니다. , 핀홀 없이 밀봉되어 있습니다. , 균열 및 파열의 존재.

셀 용접의 마지막 공정으로 실링 못 용접의 수율이 특히 중요합니다. 실링 못의 용접 시 잔류 전해질의 존재로 인해 폭발점, 핀홀 등의 결함이 있으며, 이러한 결함을 억제하는 핵심 방법은 입열량을 줄이는 것이다.

6. 전원 배터리 모듈 및 PACK 용접

배터리 모듈은 직렬 및 병렬로 연결된 리튬 이온 셀과 단일 배터리 모니터링 및 관리 장치가 추가된 것으로 이해할 수 있습니다. 배터리 모듈의 구조적 설계는 종종 배터리 팩의 성능과 안전성을 결정할 수 있습니다. 그 구조는 세포를 지지하고 고정하고 보호해야 합니다. 동시에 과전류 요구 사항을 충족하는 방법, 전류 균일성, 배터리 셀의 온도 제어를 충족하는 방법, 심각한 이상이 있을 때 전원을 끌 수 있는지 여부, 연쇄 반응 등을 방지하는 방법, 모두 배터리 모듈의 품질을 판단하는 기준이 될 것입니다.

구리와 알루미늄 사이의 레이저 용접 후 취성 화합물이 쉽게 형성되어 사용 요구 사항을 충족시킬 수 없으므로 일반적으로 구리와 구리, 알루미늄과 알루미늄은 초음파 용접을 제외하고 일반적으로 레이저 용접됩니다. 동시에 구리와 알루미늄의 빠른 열 전달과 레이저에 대한 높은 반사율로 인해 연결 피스의 두께가 상대적으로 크기 때문에 용접을 달성하려면 더 높은 출력의 레이저를 사용해야 합니다.