높은 비에너지, 긴 수명, 작은 자기 방전, 메모리 효과 및 무공해의 장점으로 인해 리튬 이온 배터리는 다양한 전자 장치 및 차량에 널리 사용됩니다.

전원 배터리는 전기 자동차에 사용되는 배터리를 말하며, 소용량 배터리에 비해 더 큰 용량과 출력을 가지고 있습니다.대형 모바일 전원 응용 프로그램에서 전기 자동차 구동 전원 및 2차 배터리에 사용할 수 있습니다. 리튬 이온 배터리 또는 배터리 팩의 생산 공정은 여러 가지가 있으며 방폭 밸브 밀봉 용접, 탭 용접, 소프트 연결 용접, 헬멧 스폿 용접, 배터리 쉘 밀봉 용접, 모듈 및 PACK 용접 등 많은 공정이 있습니다. 레이저 용접은 최고의 공정입니다. 전원 배터리의 용접에 사용되는 재료는 주로 순동, 알루미늄 및 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸입니다.

1. 배터리 방폭 밸브 용접

배터리의 방폭 밸브는 배터리 밀봉판의 얇은 판으로 된 밸브 몸체로, 배터리 내부 압력이 규정 값을 초과하면 방폭 밸브 몸체가 파열되어 배터리가 파열되는 것을 방지합니다. 안전 밸브는 독창적인 구조를 가지고 있으며 이 공정은 레이저 용접 공정에 대한 매우 엄격한 요구 사항이 있습니다. 연속 레이저 용접을 사용하기 전에는 배터리 방폭 밸브의 용접을 펄스 레이저 용접으로 하였으며, 연속 밀봉 용접은 용접 부위와 용접 부위를 겹쳐서 덮음으로써 실현하였으나 용접 효율이 낮고 밀봉이 잘 되지 않았다. 실적이 상대적으로 좋지 않았다. 연속 레이저 용접은 고속 및 고품질 용접을 달성할 수 있으며 용접 안정성, 용접 효율 및 수율을 보장할 수 있습니다.

2. 배터리 탭 용접

탭은 일반적으로 세 가지 재료로 나뉩니다.배터리의 양극은 알루미늄 재질을 사용하고 음극은 니켈 재질 또는 구리 니켈 도금 재질을 사용합니다. 전원 배터리 제조 공정에서 연결 중 하나는 배터리 탭과 폴을 함께 용접하는 것입니다. 2차 전지 제조 시 다른 알루미늄 안전 밸브와 용접해야 합니다. 용접은 탭과 기둥 사이의 안정적인 연결을 보장해야 할 뿐만 아니라 용접 이음매가 부드럽고 아름다워야 합니다.

3. 배터리 극의 스폿 용접

배터리 극 스트립에 사용되는 재료는 순수 알루미늄 스트립, 니켈 스트립, 알루미늄-니켈 복합 스트립 및 소량의 구리 스트립을 포함합니다. 배터리 극 스트립의 용접은 일반적으로 펄스 용접기를 사용합니다.레이저의 지속적인 최적화와 혁신으로 배터리 극 스트립 용접에도 널리 사용되었습니다.빔 개선으로 용접 지점도 작게 만들 수 있습니다. 반사율이 높은 알루미늄, 구리 및 협대역 배터리 스트립의 용접은 고유한 이점을 제공합니다.

4. 전원 배터리 쉘과 커버 플레이트의 밀봉 용접

전원 배터리의 쉘 재료는 알루미늄 합금과 스테인리스 스틸이며 그 중 알루미늄 합금이 가장 많이 사용되며 일반적으로 3003 알루미늄 합금이 사용되며 일부는 순수 알루미늄을 사용합니다. 스테인리스강은 레이저 용접성, 특히 304 스테인리스강에 가장 적합한 재료입니다. 펄스형 또는 연속식 레이저는 외관과 성능이 좋은 용접을 얻을 수 있습니다.

알루미늄 및 알루미늄 합금의 레이저 용접 성능은 사용되는 용접 방법에 따라 약간 다릅니다. 순수 알루미늄과 3계 알루미늄 합금을 제외하고는 펄스 용접과 연속 용접에 문제가 없으며, 다른 알루미늄 합금 시리즈의 경우 연속 레이저 용접이 균열 민감도를 줄이기 위한 최선의 선택입니다. 동시에 전원 배터리 케이스의 두께에 따라 적절한 출력의 레이저를 선택하십시오.일반적으로 케이스의 두께가 1mm 미만인 경우 1000W 이내의 단일 모드 레이저를 고려할 수 있으며 단일 모드 또는 두께가 1mm 이상일 때 1000W 이상의 다중 모드 레이저를 사용해야 합니다.

소용량 리튬 배터리는 비교적 얇은 알루미늄 쉘(두께 약 0.25mm)을 사용하는 경우가 많으며 18650 및 기타 스틸 쉘도 있습니다. 쉘의 두께로 인해 이러한 배터리의 용접은 일반적으로 저출력 레이저를 사용합니다. 연속 레이저를 사용하여 얇은 쉘 리튬 배터리를 용접하면 효율이 5~10배 증가할 수 있으며 외관 및 밀봉 성능이 더 좋습니다. 따라서 이 응용 분야에서 펄스 레이저를 점차적으로 대체하는 경향이 있습니다.

5. 전원 배터리 모듈 및 팩 용접

전원 배터리 간의 직렬 병렬 연결은 일반적으로 연결 부분과 단일 배터리를 용접하여 완성됩니다. 양극과 음극은 다른 재료로 만들어집니다. 일반적으로 두 종류의 재료가 있습니다: 구리와 알루미늄. 구리와 알루미늄은 취성 화합물을 형성하기 위해 레이저 용접하는 것은 불가능합니다. 사용 요구 사항을 충족시키기 위해 초음파 용접 외에도 구리 및 구리, 알루미늄 및 알루미늄은 일반적으로 레이저 용접됩니다. 동시에 구리와 알루미늄의 빠른 열전달과 레이저에 대한 높은 반사율로 인해 연결 피스의 두께가 상대적으로 두꺼우므로 용접을 위해서는 더 높은 출력의 레이저를 사용해야 합니다.

레이저 용접 리튬 배터리의 특징

리튬 배터리 셀의 제조에서 배터리 팩 그룹화에 이르기까지 용접은 매우 중요한 제조 공정이며, 리튬 배터리의 전도성, 강도, 기밀성, 금속 피로 및 내식성은 배터리 용접 품질의 대표적인 평가 기준입니다. 용접 방법 및 용접 공정의 선택은 배터리의 비용, 품질, 안전성 및 일관성에 직접적인 영향을 미칩니다. 레이저 용접은 안전하고 신뢰할 수 있는 용접, 정밀 기술 및 환경 보호의 장점으로 인해 많은 용접 작업에서 첫 번째 선택이 되었습니다.