Explication détaillée de la technologie de soudage au laser pour les batteries à coque en aluminium-

Les batteries prismatiques au lithium-ion avec des coques carrées en aluminium sont devenues une technologie clé dans le domaine des batteries de puissance en raison de leur structure stable, de leur excellente résistance aux chocs, de leur densité d'énergie élevée et de leur grande capacité-cellulaire. Actuellement, ce type de batterie détient une part importante du marché des batteries de puissance et est largement utilisé dans les véhicules à énergies nouvelles, les systèmes de stockage d’énergie et les équipements industriels. La structure de la batterie se compose généralement de cellules, d’électrolyte, d’un boîtier et d’un couvercle supérieur. Le boîtier est souvent constitué de matériaux en alliage d'aluminium à haute résistance, tels que des boîtiers de cellules prismatiques ou des boîtiers de batterie en aluminium. Ce type de structure peut améliorer la densité énergétique globale du système tout en assurant la sécurité des batteries.

 

Le soudage au laser est un processus clé dans la fabrication de batteries, principalement utilisé pour des processus tels que le soudage par connexion souple des cellules, le soudage à l'électrode, le soudage de scellement du couvercle supérieur et le soudage de clous de scellement. Par rapport aux méthodes de soudage traditionnelles, le soudage au laser présente des avantages tels qu'une densité d'énergie élevée, une précision de soudage élevée, une petite zone affectée par la chaleur et un degré élevé d'automatisation, jouant ainsi un rôle irremplaçable dans la production de batteries lithium-ion prismatiques à coque en aluminium-. Parallèlement, avec le développement de la nouvelle industrie énergétique, la technologie de soudage à haute efficacité pour les boîtiers de batteries prismatiques en alliage d'aluminium est également constamment améliorée. I. Caractéristiques technologiques du soudage laser pour les batteries à boîtier en aluminium -

La technologie de soudage au laser utilise un faisceau laser à haute-énergie-densité d'énergie pour faire fondre rapidement des zones localisées de métal, formant ainsi un bain de fusion qui se solidifie lors du refroidissement. Pour les structures en alliage d'aluminium à paroi mince-telles que les coques en aluminium à cellules prismatiques, le soudage au laser peut réaliser des connexions d'étanchéité de haute-précision tout en garantissant la résistance de la soudure et l'étanchéité à l'air.

 

Dans la production de batteries de puissance, la soudure d’étanchéité du couvercle supérieur est l’une des soudures les plus longues et les plus critiques. Étant donné que le boîtier de la batterie utilise généralement une coque en aluminium pour pile au lithium ou une structure de coque en aluminium pour batterie au lithium, la qualité du soudage affecte directement les performances d'étanchéité, la sécurité et la durée de vie de la batterie. Par conséquent, le développement de la technologie de soudage se concentre principalement sur l’amélioration de la vitesse de soudage, la réduction des projections, l’amélioration de la qualité des soudures et l’augmentation de l’efficacité de la production.

 

 

 

Avec le développement rapide du secteur des batteries électriques, la technologie de soudage au laser pour les batteries à boîtier en aluminium-a connu plusieurs étapes de développement. Les caractéristiques techniques de chaque étape se reflètent principalement dans la vitesse de soudage, la structure de l'équipement et la stabilité du soudage.

 

1. Étape 1.0 du soudage laser : soudage automatisé de base

Dans les premiers stades de la fabrication des batteries de puissance, les équipements de soudage laser utilisaient principalement des lasers à fibre-à source unique, avec des vitesses de soudage généralement inférieures à 100 mm/s. L'équipement utilisait un système d'asservissement pour entraîner la tête de soudage le long de la trajectoire de soudage du boîtier de la batterie afin de terminer la soudure d'étanchéité du couvercle supérieur. L'équipement à ce stade avait une structure relativement simple, adaptée aux besoins initiaux en capacité de production et pouvait répondre aux exigences de base en matière de soudage des coques en aluminium pour les cellules de batterie lithium-ion.

 

En raison de la vitesse de soudage relativement faible, le bain de fusion avait un temps de cycle thermique plus long, permettant au métal en fusion de s'écouler et de se solidifier complètement, ce qui donnait une surface de soudure généralement lisse et homogène. Pour les structures de boîtier de batteries de stockage d’énergie, telles que les coques en aluminium pour les cellules au lithium fer phosphate, cette étape technologique a démontré une stabilité relativement fiable.

 

Cependant, avec la croissance rapide de la demande de batteries de puissance, le soudage à basse vitesse-est progressivement devenu insuffisant pour répondre aux besoins en capacité de production. À mesure que les vitesses de soudage augmentaient, des problèmes tels que les éclaboussures, la porosité et les soudures instables surgissaient facilement, incitant l'industrie à explorer de nouvelles solutions technologiques.

 

2. Étape de soudage laser 2.0 : technologie de soudage à grande vitesse-

Avec l'expansion rapide du marché des batteries de puissance, les exigences en matière de capacité des lignes de production ont considérablement augmenté, conduisant à des vitesses de soudage augmentant progressivement jusqu'à 150-200 mm/s. Pour répondre aux exigences du soudage à grande vitesse-, les structures des équipements ont été améliorées, avec des systèmes d'entraînement à moteur linéaire remplaçant progressivement les servomoteurs traditionnels, permettant ainsi un contrôle plus stable de la trajectoire de soudage.

 

À ce stade, l’industrie a commencé à rechercher diverses solutions de processus pour répondre aux besoins de soudage des boîtiers de batterie en aluminium pour véhicules à énergie nouvelle. Par exemple, la qualité du soudage a été optimisée en ajustant la taille du point laser, la puissance du laser et les paramètres de soudage. Simultanément, certaines études ont proposé des schémas de soudage composites multi-laser, utilisant différentes combinaisons de faisceaux pour améliorer la pénétration et la largeur de la soudure, améliorant ainsi la stabilité du soudage.

 

De plus, une technologie de soudage oscillant à haute-fréquence a également été appliquée à cette étape. Cette technologie contrôle l'oscillation du faisceau laser à haute fréquence pendant le processus de soudage, créant ainsi une structure rotative dynamique dans le trou de serrure de soudage, améliorant ainsi l'état d'écoulement du bain de fusion. Cette méthode réduit efficacement la porosité des soudures, améliore l'uniformité des soudures et améliore l'adaptabilité du processus de soudage aux erreurs d'assemblage, offrant ainsi des avantages significatifs pour les composants de batterie complexes tels que les blocs-batteries avec boîtiers en aluminium.

 

3. Étape de soudage laser 3.0 : technologie de soudage à ultra-haute-vitesse

Grâce aux progrès continus de la technologie laser, les nouveaux lasers à fibre-haute puissance peuvent produire des formes de points spéciales, telles que des structures de faisceaux composites en anneau-point. Ces poutres permettent un soudage à pénétration profonde à travers un point central à haute-énergie, tandis que la poutre annulaire extérieure fournit un apport de chaleur supplémentaire, élargissant ainsi la zone affectée par la chaleur-et stabilisant la structure du bain de fusion.

 

Cette technologie augmente encore les vitesses de soudage jusqu'à 300 mm/s tout en conservant une qualité de soudure élevée. Pour les structures de coque en aluminium de haute-précision telles que les boîtiers de batterie en aluminium embouti, cette solution peut améliorer considérablement l'efficacité de la production tout en garantissant la stabilité du soudage.

 

De plus, la technologie-de faisceau ponctuel et annulaire offre une bonne compatibilité avec les processus. En ajustant la distribution de puissance laser et le motif des points, il peut s'adapter aux exigences de soudage de coques de différentes épaisseurs, permettant ainsi son application généralisée dans la production de boîtiers en aluminium et d'autres coques de batterie multi-spécifications.

 

 

 

La technologie de soudage au laser offre plusieurs avantages dans la fabrication de batteries-à boîtier en aluminium :

 

Premièrement, l'énergie concentrée du soudage laser permet un soudage de haute-précision et réduit la zone affectée par la chaleur-, maintenant ainsi la résistance structurelle et la stabilité dimensionnelle de la coque en aluminium des batteries prismatiques au lithium-ion.

 

Deuxièmement, il bénéficie d'un haut degré d'automatisation, permettant une forte intégration avec les lignes de production de batteries, permettant une production à grande échelle-et améliorant l'efficacité globale de la production.

 

De plus, le soudage laser offre un excellent contrôle de l’étanchéité à l’air, ce qui est particulièrement important pour les structures de batteries nécessitant une étanchéité stricte, telles que les boîtiers de batteries prismatiques en alliage d’aluminium.

 

Enfin, l'application de la technologie de soudage à grande vitesse-réduit considérablement les coûts de production, ce qui rend les boîtiers de batterie en aluminium plus largement utilisés dans les batteries de puissance et les systèmes de stockage d'énergie.

 

 

 

Avec le développement continu du nouveau secteur de l'énergie, la technologie de fabrication de batteries-à boîtier en aluminium continuera d'évoluer vers une efficacité accrue, une stabilité accrue et une automatisation accrue. Les futurs équipements de soudage laser augmenteront encore la vitesse de soudage tout en optimisant la qualité du soudage grâce à des systèmes de contrôle intelligents.

 

Dans le même temps, la conception structurelle des batteries continuera d'être optimisée, par exemple avec des structures à parois plus fines-, des matériaux à plus grande résistance- et des formes de boîtier plus complexes. Ces changements entraîneront la mise à niveau continue des technologies de soudage pour les coques en aluminium à cellules prismatiques et les coques en aluminium pour cellules au lithium afin de répondre aux exigences de fabrication de batteries de puissance -plus performantes.

 

 

Le développement de la technologie de soudage au laser a grandement favorisé la -production à grande échelle de batteries prismatiques à boîtier en aluminium-. Depuis les débuts du soudage à basse-vitesse jusqu'au soudage oscillant à haute-vitesse, puis jusqu'à la technologie de soudage par points-à faisceau annulaire à ultra-haute-vitesse, l'efficacité et la qualité du soudage ont été continuellement améliorées, fournissant une base de fabrication clé pour les secteurs des batteries de puissance et des batteries de stockage d'énergie.

 

Avec la croissance continue des secteurs des véhicules à énergie nouvelle et du stockage d'énergie, la demande de coques en aluminium-performances pour les cellules de batterie au lithium-ion et de boîtiers de batterie en aluminium pour véhicules à énergie nouvelle va encore augmenter, et la technologie de soudage au laser jouera un rôle encore plus important dans les futurs systèmes de fabrication de batteries.

 

 

Nous nous concentrons sur la fabrication de précision de composants structurels pour les nouvelles batteries énergétiques, et nous engageons à fournir des solutions de coque en aluminium hautement fiables pour les batteries électriques et les systèmes de stockage d'énergie. La société propose une variété de spécifications de boîtiers de batterie en aluminium embouti,Coques en aluminium pour cellules lithium fer phosphateet les coques en aluminium à cellules prismatiques, largement utilisées dans les véhicules à énergies nouvelles, les modules de batterie et les systèmes de stockage d'énergie. Grâce à une technologie avancée de formage par emboutissage profond et à un système de contrôle de qualité rigoureux, nos produits de bloc de batterie avec boîtier en aluminium et de boîtier de batterie prismatique en alliage d'aluminium répondent aux exigences de fabrication de haute résistance, d'étanchéité élevée et de haute cohérence, offrant aux clients des solutions de composants de structure de batterie stables et fiables.