Nesvarbu, ar tai prizminiai, ar cilindriniai elementai, suvirinimas yra vienas iš svarbių baterijų gamybos procesų. Ličio baterijų gamybos linijoje suvirinimo proceso gamybos dalis daugiausia sutelkta į elementų surinkimą ir PACK linijos skyrių, žr.
Trumpas suvirinimo proceso detalių aprašymas
1. Apsauginių angų suvirinimas
Apsauginė anga, taip pat žinoma kaip slėgio mažinimo vožtuvas, yra plonasienis vožtuvo korpusas, esantis viršutiniame akumuliatoriaus dangtelyje. Kai vidinis akumuliatoriaus slėgis viršija nurodytą vertę, apsauginė anga plyšta ir išleidžia slėgį, kad akumuliatorius nesprogtų. Apsauginė anga turi išradingą struktūrą. Paprastai naudojamas lazerinis suvirinimas dviem tam tikros formos aliuminio metalo lakštams pritvirtinti. Kai vidinis akumuliatoriaus slėgis pakyla iki tam tikros vertės, aliuminio lakštas nutrūksta iš suprojektuotos griovelio padėties, kad akumuliatorius toliau neišsiplistų ir nesprogtų. Todėl šiam procesui keliami itin griežti lazerinio suvirinimo technologijos reikalavimai. Suvirinimo siūlė turi būti užsandarinta, o šilumos tiekimas griežtai kontroliuojamas, siekiant užtikrinti, kad suvirinimo siūlės pažeidimo slėgio vertė būtų stabili tam tikrame diapazone (paprastai 0.4~0,7 MPa). . Per didelis arba per mažas akumuliatoriaus saugumui labai pakenks.
2. Gnybtų suvirinimas
Akumuliatoriaus dangtelio plokštės gnybtai skirstomi į teigiamus ir neigiamus gnybtus. Gnybtų funkcija taip pat skirstoma į vidines ir išorines jungtis. Vidinė jungtis yra akumuliatoriaus skirtukų suvirinimas prie gnybtų. Išorinė jungtis yra akumuliatoriaus gnybtų suvirinimas per jungiamąsias juostas, kad būtų sudarytos nuoseklios ir lygiagrečios grandinės, kad būtų suformuotas akumuliatoriaus blokas.
Akumuliatoriaus gnybtuose teigiamas elektrodas paprastai naudojamas aliuminiui, o neigiamam elektrodui – varis, o konstrukcija – kniedyta. Užbaigus kniedijimą, atliekamas suvirinimas, dažniausiai 8 mm skersmens apskritimas. Suvirinant, jei tenkinamos konstrukcijos reikalavimų tempimo jėga ir laidumo savybės, pirmenybė teikiama pluoštiniams lazeriams arba hibridiniams suvirinimo lazeriams, pasižymintiems geros pluošto kokybe ir vienodu energijos pasiskirstymu. Suvirinimui naudokite pluošto lazerį arba hibridinį suvirinimo lazerį. Jis gali užtikrinti aliuminio-aliuminio konstrukcijų suvirinimo ir vario-vario konstrukcijų suvirinimo elektrinių gnybtų stabilumą, sumažinti purslų kiekį ir taip pagerinti suvirinimo našumą.
3. Skirtuko prailginimo suvirinimas
Skirtuko prailginimo lapas yra pagrindinis komponentas, jungiantis akumuliatoriaus dangtelį ir akumuliatoriaus želė ritinėlį. Taip pat turi būti atsižvelgta į akumuliatoriaus viršsrovę, stiprumą ir mažus purslų reikalavimus. Todėl suvirinimo su dangteliu metu turi būti pakankamas suvirinimo plotis ir būtina užtikrinti, kad ant akumuliatoriaus želė ritinėlio nepatektų dalelių, kad būtų išvengta akumuliatoriaus trumpojo jungimo. Varis, kaip neigiamo elektrodo medžiaga, yra labai atspindinti medžiaga, turinti mažą sugerties greitį ir suvirinimo metu reikalauja didesnio energijos tankio.
4. Skardinių sandarinimo suvirinimas
Maitinimo baterijų korpuso medžiagos yra aliuminio lydinys ir nerūdijantis plienas. Tarp jų daugiausia naudojamas aliuminio lydinys, o kai kurie iš jų naudoja gryną aliuminį. Nerūdijantis plienas yra geriausia lazeriu suvirinama medžiaga, ypač 304 nerūdijantis plienas. Nesvarbu, ar naudojamas impulsinis, ar nuolatinis lazeris, galima gauti geros išvaizdos ir našumo suvirinimo siūles. Naudojant nepertraukiamą lazerinį plonasluoksnių ličio baterijų suvirinimą, efektyvumas gali padidėti 5–10 kartų, o išvaizda ir sandarinimo savybės yra geresnės. Dabar, siekdamos didesnio suvirinimo greičio ir vienodesnės išvaizdos, dauguma įmonių pradėjo naudoti hibridinį suvirinimą ir žiedinį šviesos tašką, kad pakeistų ankstesnį mažo greičio vieno pluošto suvirinimą. Šiuo metu daugumos įmonių masinės gamybos linijų suvirinimo greitis pasiekė 200 mm/s. Kai kurių gamintojų mažo greičio šviesolaidinio suvirinimo linijoms, siekiant užtikrinti suvirinimo briaunos stabilumą, bendras masinės gamybos greitis yra 70 mm/s.
5. Sandarinimo vinių suvirinimas
Sandarinimo vinys (užpildymo angų dangteliai) taip pat būna įvairių formų, o jų forma dažniausiai yra apvali, 8 mm skersmens ir apie 0,9 mm storio dangtelis. Pagrindinis suvirinimo reikalavimas yra tas, kad atsparumo slėgio vertė siektų 1,1 MPa ir neturėtų būti skylių, įtrūkimų ar sprogimo taškų. Kaip paskutinis akumuliatoriaus elementų suvirinimo procesas, ypač svarbus sandarinimo vinių suvirinimo išeiga. Dėl sandarinimo vinių suvirinimo metu susidarančio elektrolito likučių atsiras defektų, tokių kaip sprogimo taškai ir skylės. Pagrindinis būdas pašalinti šiuos defektus yra sumažinti šilumos kiekį. Lazerinio suvirinimo naudojimas gali žymiai pagerinti stabilumą ir suderinamumą, todėl labai padidėja išeiga.
6. PACK Šynų suvirinimas
Akumuliatoriaus modulis gali būti suprantamas kaip nuosekliai ir lygiagrečiai sujungtų ličio jonų elementų derinys su vienu akumuliatoriaus stebėjimo ir valdymo įrenginiu. Akumuliatoriaus modulio konstrukcinė konstrukcija dažnai lemia akumuliatoriaus efektyvumą ir saugumą. Jo konstrukcija turi palaikyti, pritvirtinti ir apsaugoti akumuliatoriaus elementus. Tuo pačiu metu, kaip įvykdyti viršsrovių reikalavimus, srovės vienodumą, kaip kontroliuoti elementų temperatūrą ir ar galima atjungti maitinimą esant rimtiems sutrikimams, kad būtų išvengta grandininių reakcijų ir tt – visa tai bus kriterijai sprendžiant baterijų modulių kokybė. Kadangi suvirinant lazeriu tarp vario ir aliuminio susidaro trapūs junginiai, kurie neatitinka naudojimo reikalavimų, dažniausiai naudojamas ultragarsinis suvirinimas. Be to, varis ir varis, aliuminis ir aliuminis paprastai yra suvirinami lazeriu. Tuo pačiu metu, kadangi tiek varis, tiek aliuminis labai greitai praleidžia šilumą ir turi labai didelį lazerio atspindį, o skirtuko prailginimo lakšto storis yra palyginti didelis, suvirinimui reikalingas didesnės galios lazeris.
