現在主流の自動車動力電池は、四角形リチウム電池、円柱リチウム電池、ソフトパックリチウム電池の3種類がある。

最もよく使われるのは方形電池であり、レーザー溶接部位が最も多い電池タイプでもあり、他の2種類の電池の市場シェアとレーザー溶接の需要は相対的に少ない。

溶接の主な問題は強度が足りないこと、密封性が足りないこと、成形が悪いことであり、これらの問題の発生を招き、その共通性は溶接プロセスの選択が正しくないためであり、また溶接すべき部位の構造と溶接の要求による溶接難点がある。

次に、華工レーザー編集者と一緒に、方形アルミニウムシェルリチウム電池のレーザー溶接の難点と解決策を見てみましょう。

方形リチウム電池のレーザー溶接部位は多く、その材料は主にアルミニウム合金であり、少量の部位は紫銅、ニッケルなどの材料を採用し、またごく少数のステンレス鋼を電池ケースとして採用している。

これらの材料の中で、ニッケルとステンレス鋼のレーザ溶接技術は比較的簡単で、より成熟しているが、アルミニウム合金と紫銅のレーザ溶接には依然として多くの難点がある。材料特性の影響に加えて、溶接継手の状態も溶接効果に大きな影響を及ぼす。

溶接する材料の種類及び状態における溶接難点及び解決策：

一、溶接材料の種類

アルミニウム合金と紫銅を溶接する材料とする場合、従来方式のレーザ溶接効果が不良である主な原因は以下の通りである。

1. 両者は光ファイバレーザにとっていずれも高反材料に属し、光ファイバレーザに対する吸収率が高くなく、溶接過程の安定性が悪い。
2. 両者の熱伝導性能が良好で、溶接成形が困難で、気孔が発生しやすい。

同時に、この2つの材料にも一定の差があり、相対的に、アルミニウム合金は光ファイバレーザに対する吸収率が紫銅より高く、紫銅の熱伝導性能がアルミニウム合金より優れているため、両者のレーザ溶接難点の解決方法は同じところがあり、一定の差も存在している。

アルミニウムごうきん

1. 比較的小さい集束スポット(0.1 mm～0.3 mm)を用いて溶接する。
2. 溶接速度をあまり低くしてはいけない。60 mm/s以上に制御する。
3. 光ファイバ-半導体レーザ複合溶接を採用する。
4. 揺動溶接を採用する。

紫銅

1. 小さい集束スポット(0.02 mm～0.2 mm)を用いて溶接する。

2. 溶接速度は速く、100 mm/s以上を推奨する。

3. 揺動溶接を採用する。

バッテリモジュールレーザ溶接線体

二、溶接対象材料の状態

本明細書で説明する溶接対象材料の状態とは、材料の表面清浄度、前処理の程度を指し、これらの状況はいずれも溶接の品質が悪くなり、具体的な結果の表現と解決策をもたらす。

材料の表面に不純物の難点がある。

溶接には気孔があり、密封性が足りず、強度が足りない。

溶接に爆発点があり、製品は廃棄される。

ソリューション:

溶接材料を溶接する前に油汚れ、水浸しなどの不純物を除去する必要がある。

アルミニウム合金表面酸化物未処理

難点：

溶接の気孔が多く、密封性が足りず、強度が足りない。

成形が不安定で、良品率が低下します。

ソリューション:

溶接材料を溶接する前に脱酸化膜処理を行い、その後、できるだけ早く溶接を行う。

三、材料の溶接待ち箇所の加工が粗い

難点：

成形が不均一で、外観が悪い。

溶接漏れが発生しやすく、密封性がない。

ソリューション:

材料は機械加工処理を行い、平らで変形しない必要がある。

方形電池の組み合わせ溶接時、極柱または接続片が汚染されて厚く、接続片を溶接する時、汚染物が分解し、溶接爆発点を形成しやすく、穴をもたらす。極柱が薄く、プラスチックやセラミック構造物が下にある電池は、溶接しやすい。極柱は小さいが、プラスチックの焼損に溶接が偏りやすく、爆発点を形成する。多層接続シートを使用しないでください。層間に隙間があり、溶接しにくいです。

角型電池の溶接工程で最も重要な工程はシェルキャップのパッケージであり、位置によってトップキャップとボトムキャップの溶接に分けられる。一部の電池メーカーは生産した電池の体積が大きくないため、「引き込み」技術を採用して電池ケースを製造し、トップカバーの溶接を行うだけだ。そのため、レーザー溶接設備を選択する時、異なる溶接部品の要求に応じて適切な溶接技術と溶接設備を選択する必要があり、華工レーザー専門はレーザー溶接全体の解決方案を提供し、要求に応じてレーザー溶接設備をカスタマイズし、半自動と自動化生産を実現することができる。