bateria de lítio

bateria de lítio

Devido às vantagens da alta energia específica, longa duração do ciclo, pequena auto-descarga, sem efeito de memória e sem poluição, as baterias de iões de lítio são amplamente utilizadas em vários equipamentos electrónicos e veículos, e tornaram-se uma indústria de alta tecnologia centrada no desenvolvimento do campo energético.
Bateria de energia refere-se à bateria utilizada nos veículos eléctricos. Em comparação com as baterias de pequena capacidade, tem maior capacidade e potência de saída. Pode ser utilizado para energia de tracção de veículos eléctricos e baterias secundárias em grandes aplicações de energia móvel. Há muitos processos de produção para baterias de iões de lítio ou pacotes de baterias, e há muitos processos, tais como soldadura de vedação de válvulas à prova de explosão, soldadura por abas, soldadura por ligações macias, soldadura por pontos do capacete, soldadura de vedação do invólucro da bateria, soldadura por módulos e soldadura de PACK. A soldadura a laser é o melhor processo. Os materiais utilizados para a soldadura das baterias eléctricas são principalmente cobre puro, alumínio e ligas de alumínio, e aço inoxidável.

Aplicação da soldadura a laser no campo da bateria de lítio

1. Soldadura de válvulas à prova de explosão por bateria

A válvula à prova de explosão da bateria é um corpo de válvula de parede fina na placa de vedação da bateria. Quando a pressão interna da bateria excede o valor especificado, o corpo da válvula à prova de explosão romperá para evitar que a bateria rebente. A válvula de segurança tem uma estrutura engenhosa, e este processo tem requisitos extremamente rigorosos sobre o processo de soldadura a laser. Antes de se utilizar a soldadura contínua a laser, a soldadura das válvulas à prova de explosão da bateria era efectuada por soldadura laser pulsada, e a soldadura contínua de selagem era conseguida por sobreposição e cobertura do ponto de soldadura e do ponto de soldadura, mas a eficiência de soldadura era baixa e o desempenho de selagem era relativamente fraco. A soldadura contínua a laser pode atingir alta velocidade e qualidade de soldadura, e a estabilidade, eficiência e rendimento da soldadura podem ser garantidos.

2. Soldadura da aba da bateria

As abas estão normalmente divididas em três materiais. O eléctrodo positivo da bateria utiliza material de alumínio (Al), e o negativo utiliza material de níquel (Ni) ou material de cobre niquelado (Ni-Cu). No processo de fabrico das baterias de energia, uma das ligações é a soldadura das abas e pólos das baterias. No fabrico da bateria secundária, esta necessita de ser soldada com outra válvula de segurança de alumínio. A soldadura não só precisa de assegurar a ligação fiável entre a lingueta e o poste, mas também exige que a costura de soldadura seja lisa e bonita.

3. Soldadura por pontos de postes de bateria

Os materiais utilizados para as tiras de pólo de bateria incluem tiras de alumínio puro, tiras de níquel, tiras de alumínio-níquel composto, e uma pequena quantidade de tiras de cobre. A soldadura das tiras de postes de bateria utiliza geralmente uma máquina de soldadura por impulsos. Ao mesmo tempo, devido à sua boa qualidade de feixe e ao seu pequeno ponto de soldadura, é adequada para tiras de alumínio de alta reflectividade, tiras de cobre e tiras de pólo de bateria de banda estreita (a largura da tira de pólo é de 1,1. 5mm ou menos) a soldadura tem vantagens únicas.

4. Soldadura de vedação do invólucro da bateria de energia e placa de cobertura

Os materiais do invólucro das baterias de energia são a liga de alumínio e o aço inoxidável, entre os quais a liga de alumínio é a mais utilizada, geralmente 3003 liga de alumínio, e uns poucos usam alumínio puro. O aço inoxidável é o melhor material para soldabilidade a laser, especialmente o aço inoxidável 304, quer pulsado ou contínuo, pode obter soldas com boa aparência e desempenho.
O desempenho da soldadura a laser de alumínio e ligas de alumínio varia ligeiramente, dependendo do método de soldadura utilizado. Excepto para o alumínio puro e ligas de alumínio da série 3, não há problema com a soldadura por impulsos e a soldadura contínua. Para outras séries de ligas de alumínio, a soldadura contínua a laser é a melhor escolha para reduzir a susceptibilidade à fissuração. Ao mesmo tempo, escolher um laser com potência apropriada de acordo com a espessura da caixa da bateria de energia. Geralmente, quando a espessura da caixa é inferior a 1mm, pode ser considerado um laser monomodo dentro de 1000W, e um laser monomodo ou multimodo acima de 1000W deve ser utilizado quando a espessura é superior a 1mm.
As baterias de lítio de pequena capacidade utilizam frequentemente conchas de alumínio relativamente finas (cerca de 0,25mm de espessura), e existem também 18650 e outras conchas de aço. Devido à espessura da concha, a soldadura de tais baterias utiliza geralmente um laser de menor potência. Utilizando lasers contínuos para soldar baterias de lítio de casca fina, a eficiência pode ser aumentada em 5 a 10 vezes, e o aspecto e o desempenho da selagem são melhores. Portanto, há uma tendência para substituir gradualmente os lasers pulsados neste campo de aplicação.

5. Soldadura de módulo de bateria de energia e pack

A ligação série-paralela entre baterias de energia é geralmente completada pela soldadura da peça de ligação e da bateria única. Os eléctrodos positivos e negativos são feitos de diferentes materiais. Geralmente, existem dois materiais, o cobre e o alumínio. Uma vez que o cobre e o alumínio são soldados a laser para formar compostos frágeis, é impossível satisfazer os requisitos de utilização, para além da soldadura ultra-sónica, o cobre e o cobre, o alumínio e o alumínio são geralmente soldados a laser. Ao mesmo tempo, devido à rápida transferência de calor do cobre e alumínio, e à alta reflectividade do laser, a espessura da peça de ligação é relativamente grande, pelo que é necessário utilizar um laser de maior potência para conseguir a soldadura.

Características das Baterias de Lítio Soldadas a Laser

Desde o fabrico de pilhas de lítio até ao agrupamento de pilhas, a soldadura é um processo de fabrico muito importante. A condutividade, resistência, estanquicidade ao ar, fadiga metálica e resistência à corrosão das baterias de lítio são padrões típicos de avaliação da qualidade da soldadura das baterias. . A selecção do método e do processo de soldadura afectará directamente o custo, a qualidade, a segurança e a consistência da bateria. A soldadura a laser tornou-se a primeira escolha para muitas tarefas de soldadura devido às suas vantagens de soldadura segura e fiável, tecnologia de precisão, e protecção ambiental.