分享好友 商业资讯首页 频道列表

激光焊接在锂电池领域的应用

2018-06-26 08:571620
激光焊接在锂电池领域的应用

激光焊接在锂电池领域的应用

锂离子电池由于具有比能量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和无污染等优点,广泛应用于各种电子设备(如移动电话、笔记本电脑、PDA、数码相机及数码摄像机等)以及交通工具(巡逻车、电动自行车、电动汽车等)上,成为我国能源领域重点支持的高新技术产业。

动力电池指应用于电动车的电池,是相对于小容量电池(如手机、笔记本电脑电池等)而言的,具有较大的容量和输出功率,可用于电动车辆驱动电源及大型移动电源应用领域的二次电池。锂离子电池或电池组的制作工序非常多,而其中有多道工序,如防爆阀密封焊接、极耳焊接、软连接焊接、安全帽点焊、电池壳体密封焊接、模组及PACK焊接都以激光焊接为最佳工艺。动力电池用于焊接的材质主要有纯铜、铝及铝合金、不锈钢等

1、电池防爆阀焊接

电池的防爆阀是电池封口板上的薄壁阀体, 当电池内部压力超过规定值时, 防爆阀阀体破裂, 避免电池爆裂。安全阀结构巧妙,这道工序对激光焊接工艺要求极为严格。没有采用连续激光焊接之前,电池防爆阀的焊接都是采用脉冲激光器焊接,通过焊点与焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接,但焊接效率较低,且密封性相对较差。采用连续激光焊接可以实现高速高质量的焊接,焊接稳定性、焊接效率以及良品率都能够得到保障。

2、电池极耳焊接

极耳通常分为三种材料,电池的正极使用铝(Al)材料,负极使用镍(Ni)材料或铜镀镍(Ni-Cu)材料。在动力电池的制造过程中,其中的一个环节是将电池极耳与极柱焊接到一起。在二次电池的制作中需要将其与另外一铝制的安全阀焊接在一起。焊接不仅要保证极耳与极柱之间的可靠连接,而且要求焊缝平滑美观。

3、电池极带点焊

电池极带使用的材质包括纯铝带、镍带、铝镍复合带以及少量的铜带等。电池极带的焊接一般使用脉冲焊接机,随着IPG公司QCW准连续激光器的出现,其在电池极带焊接上也得到了广泛的应用,同时由于其光束质量好、焊斑能够做到很小,其在应对高反射率的铝带、铜带以及窄带电池极带(极带宽度在1.5mm以下)的焊接有着独特的优势。

4、动力电池壳体与盖板封口焊接

动力电池的壳体材料有铝合金和不锈钢,其中采用铝合金的最多,一般为3003铝合金,也有少数采用纯铝。不锈钢是激光焊接性最好的材质,尤其304不锈钢,无论是脉冲还是连续激光都能够获得外观和性能良好的焊缝。

铝及铝合金的激光焊焊接性能根据采用焊接方式的不同而略有差异。除了纯铝和3系铝合金采用脉冲焊接和连续焊接都没有问题,其他系列铝合金最优选择连续激光焊接方式,以减小裂纹敏感性。同时,根据动力电池壳体厚度选择合适功率的激光器,一般壳体厚度1mm以下时,可考虑采用1000W以内单模激光器,厚度在1mm以上需使用1000W以上单模或多模激光器。

小容量锂电池常采用比较薄的铝壳(厚度在0.25mm左右),也有18650之类的采用钢壳。由于壳体厚度的关系,此类电池的焊接一般采用较低功率的激光器即可。使用连续激光器焊接薄壳锂电池,效率可以提升5~10倍,且外观效果和密封性更好。因此有逐渐取代脉冲激光器在这个应用领域的趋势。

5、动力电池模组及pack焊接

动力电池之间的串并联一般通过连接片与单体电池的焊接来完成,正负极材质不同,一般有铜和铝2种材质,由于铜和铝之间采用激光焊接后形成脆性化合物,无法满足使用要求,通常采用超声波焊接外,铜和铜、铝和铝一般均采用激光焊接。同时,由于铜和铝传热均很快,且对激光反射率非常高,连接片厚度相对较大,因此需要采用较高功率的激光器才能够实现焊接。

反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
中巨芯登陆科创板上市 以电子化学材料助力集成电路制造
  9月8日,来自浙江衢州的电子化学材料企业中巨芯在科创板挂牌上市。中巨芯成立于2017年,由氟化工领先企业巨化股份(600160)

0评论2023-09-26183

促进传统消费升级 培育壮大新增长点 ——专家解读《电子信息制造业2023—2024年稳增长行动方案》
工业和信息化部、财政部近日联合印发《电子信息制造业2023—2024年稳增长行动方案》(以下简称《方案》),提出2023年至2024年电

0评论2023-09-25194

概伦电子:9月21日接受机构调研,东方证券自营、真科基金等多家机构参与
  2023年9月22日概伦电子(688206)发布公告称公司于2023年9月21日接受机构调研,东方证券自营、真科基金、中信建投证券、富国基

0评论2023-09-23175

淄博造芯取得新突破
新赛道伴随新机遇,电子信息产业愈发成为拉动工业增长的“第一动力”。  2011年,联想落户合肥,投资建设的联想(合肥)产业基地

0评论2023-09-16182

一图解码:找钢网“借壳”赴港上市 致力于线上钢铁交易 毛利率稳增
近日,找钢产业互联集团(简称“找钢网”)向港交所递交了招股书,计划通过与招银国际发起的特殊目的收购公司(SPAC)Aquila合并登

0评论2023-09-13166

仪器仪表行业:电子测量仪器行业持续高景气,新品迭代是大势所趋
仪器仪表行业:电子测量仪器行业持续高景气,新品迭代是大势所趋

0评论2023-09-07198