Pin điện là loại pin được sử dụng cho xe điện, có công suất và công suất đầu ra lớn hơn so với pin dung lượng nhỏ (như điện thoại di động, pin máy tính xách tay, v.v.) và có thể được sử dụng làm pin phụ trong lĩnh vực điện cung cấp năng lượng lái xe và các ứng dụng cung cấp điện di động lớn. Có nhiều quy trình sản xuất pin hoặc bộ pin lithium-ion, trong đó hàn laser là quy trình tốt nhất, chẳng hạn như hàn niêm phong van chống cháy nổ, hàn vấu cực, hàn kết nối mềm, hàn điểm mũ bảo hộ và hàn niêm phong vỏ pin , mô-đun và đóng gói hàn. Vật liệu của pin điện được sử dụng để hàn chủ yếu bao gồm đồng nguyên chất, nhôm và hợp kim nhôm, thép không gỉ, v.v.
1. Hàn van chống cháy nổ ắc quy
Van chống cháy nổ của ắc quy là thân van có thành mỏng trên tấm làm kín của ắc quy. Khi áp suất bên trong của bình ắc quy vượt quá giá trị quy định, thân van chống cháy nổ sẽ bị vỡ để ngăn bình ắc quy bị nổ. Cấu trúc của van an toàn là khéo léo, và quá trình này là cực kỳ nghiêm ngặt với quá trình hàn laser. Trước khi hàn laser liên tục, việc hàn van chống cháy nổ ắc quy được tiến hành bằng phương pháp hàn laser xung. Hàn bịt kín liên tục được thực hiện bằng cách chồng chéo và che các điểm hàn, nhưng hiệu quả hàn thấp và hiệu suất hàn tương đối kém. Hàn laser liên tục có thể thực hiện hàn tốc độ cao và chất lượng cao, đồng thời đảm bảo tính ổn định của hàn, hiệu quả hàn và năng suất.
2. Hàn vấu pin
Vấu điện cực thường được chia thành ba vật liệu. Cực dương của pin sử dụng chất liệu nhôm (AL), cực âm sử dụng chất liệu niken (Ni) hoặc đồng mạ niken (Ni Cu). Trong quá trình sản xuất pin nguồn, một trong những liên kết là hàn các vấu và cực của pin lại với nhau. Trong quá trình sản xuất pin thứ cấp, nó cần được hàn với một van an toàn bằng nhôm khác. Hàn không chỉ đảm bảo mối liên kết chắc chắn giữa vấu và cực mà còn yêu cầu mối hàn mịn và đẹp.
3. Hàn điểm cực pin
Các vật liệu được sử dụng trong dải điện cực pin bao gồm dải nhôm nguyên chất, dải niken, dải hỗn hợp nhôm niken và một lượng nhỏ dải đồng. Máy hàn laser kiểu xung thường được sử dụng để hàn các dải cực pin. Với sự xuất hiện của laser bán liên tục QCW, nó cũng đã được sử dụng rộng rãi trong việc hàn các dải cực của pin. Đồng thời, do chất lượng chùm tia tốt và các điểm hàn nhỏ, nó có lợi thế độc đáo trong việc hàn các dải nhôm phản xạ cao, dải đồng, dải s và dải cực pin dải hẹp (chiều rộng của dải cực là nhỏ hơn 1,5mm).
Máy hàn sợi quang QCW
Máy hàn laser QCW là một loại thiết bị hàn laser sợi quang sử dụng tia laser sợi quang (QCW) làm nguồn sáng. Đường kính điểm lấy nét tối thiểu của thiết bị chỉ bằng 1/3 của máy hàn laser YAG truyền thống,4. Hàn niêm phong vỏ pin nguồn và tấm nắp
Chất liệu vỏ của pin điện bao gồm hợp kim nhôm và thép không gỉ, trong đó hợp kim nhôm là nhiều nhất, thường là hợp kim nhôm 3003, và một số ít nhôm nguyên chất. Thép không gỉ là vật liệu có khả năng hàn Laser tốt nhất, đặc biệt là thép không gỉ 304, có thể tạo ra các mối hàn với hình thức và hiệu suất tốt cho dù đó là tia laser xung hay liên tục.
Hiệu suất hàn laser của nhôm và hợp kim nhôm thay đổi một chút tùy theo các phương pháp hàn khác nhau. Ngoại trừ nhôm nguyên chất và hợp kim nhôm dòng 3-, không có vấn đề gì với hàn xung và hàn liên tục. Hàn laser liên tục là lựa chọn tốt nhất cho các loạt hợp kim nhôm khác để giảm độ nhạy của vết nứt. Đồng thời, tia laser có công suất phù hợp được lựa chọn theo độ dày của vỏ pin nguồn. Nói chung, khi độ dày của vỏ nhỏ hơn 1mm, có thể xem xét laser đơn mode với công suất nhỏ hơn 1000W. Khi độ dày lớn hơn 1mm, nên sử dụng tia laser đơn mode hoặc đa mode với công suất lớn hơn 1000W.
Máy hàn Laser sợi quang tự động
Máy hàn laser sợi quang liên tục có thể dễ dàng hàn các vật liệu kim loại có độ ngấu trên 2mm. Sử dụng thế hệ laser sợi quang mới, được trang bị đầu hàn dao động ...
Vỏ nhôm mỏng (dày khoảng 0. 25mm) thường được sử dụng cho pin lithium dung lượng nhỏ và vỏ thép cũng được sử dụng cho pin 18650 và các loại pin khác. Do độ dày của vỏ, quá trình hàn của loại pin này thường sử dụng tia laser công suất thấp. Sử dụng pin lithium vỏ mỏng hàn laser liên tục, hiệu quả có thể tăng lên 5 ~ 10 lần, và hiệu ứng bề ngoài và hiệu suất niêm phong tốt hơn. Do đó, đang có xu hướng thay thế dần laser xung trong lĩnh vực ứng dụng này.
5. Mô-đun pin nguồn và hàn gói
Kết nối nối tiếp và song song giữa các pin nguồn thường được hoàn thành bằng cách hàn mảnh kết nối và pin đơn. Vật liệu của các điện cực âm và dương là khác nhau, và nói chung có hai loại vật liệu: đồng và nhôm. Do hợp chất giòn được tạo thành sau khi hàn laze giữa đồng và nhôm không thể đáp ứng được yêu cầu sử dụng nên thường sử dụng phương pháp hàn sóng siêu âm. Ngoài ra, hàn laser thường được sử dụng cho đồng và đồng, nhôm và nhôm. Đồng thời, do đồng và nhôm truyền nhiệt nhanh nên độ phản xạ của tia laser rất cao, và độ dày của miếng nối tương đối lớn nên cần sử dụng tia laser công suất lớn để thực hiện hàn.
Ưu điểm của pin lithium hàn laser
Từ việc sản xuất các tế bào pin lithium đến việc phân nhóm các gói pin, hàn là một quá trình sản xuất rất quan trọng. Độ dẫn điện, độ bền, độ kín khí, độ mỏi kim loại và khả năng chống ăn mòn của pin lithium là các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng hàn pin điển hình. Việc lựa chọn phương pháp hàn và quy trình hàn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành, chất lượng, độ an toàn và tính nhất quán của ắc quy. Hàn laser đã trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho nhiều công việc hàn vì ưu điểm của nó là hàn an toàn và đáng tin cậy, công nghệ chính xác và bảo vệ môi trường.