アルミニウム殻電池のレーザー溶接技術の詳細な説明-

正方形のアルミニウム外殻を備えた角形リチウム-イオン電池は、その安定した構造、優れた耐衝撃性、高エネルギー密度、および大きな単セル容量により、動力電池分野の主要技術となっています。-現在、このタイプの電池は動力電池市場で大きなシェアを占めており、新エネルギー車、エネルギー貯蔵システム、産業機器などに広く使用されています。バッテリー構造は通常、セル、電解質、ケース、およびトップ カバー アセンブリで構成されます。ケーシングは多くの場合、角柱状の電池ケースや電池アルミニウム ハウジングなどの高強度アルミニウム合金材料で作られています。-このタイプの構造により、バッテリーの安全性を確保しながら、システム全体のエネルギー密度を向上させることができます。

 

レーザー溶接は電池製造の重要なプロセスであり、主にセルのソフト接続溶接、電極溶接、トップカバーのシール溶接、シールネイルの溶接などのプロセスに使用されます。従来の溶接方法と比較して、レーザー溶接は、高エネルギー密度、高い溶接精度、小さな熱影響部、高度な自動化などの利点を備えており、アルミニウムシェル角形リチウムイオン電池の製造においてかけがえのない役割を果たしています。-一方、新エネルギー産業の発展に伴い、アルミニウム合金角形電池ケースの高効率溶接技術も常に改良されています。- I. アルミニウム-ケース電池のレーザー溶接の技術的特徴

レーザー溶接技術では、高密度のレーザー ビームを使用して金属の局所的な領域を急速に溶かし、冷却すると固化する溶融池を形成します。{0}角柱状セルアルミニウムシェルなどの薄肉アルミニウム合金構造の場合、レーザー溶接により、溶接強度と気密性を確保しながら高精度のシール接続を実現できます。-

 

パワーバッテリーの製造において、トップカバーのシーリング溶接は最も長く、最も重要な溶接の 1 つです。バッテリーケースには通常、リチウムセルアルミニウムシェルまたはリチウムセルバッテリーアルミニウムシェル構造が使用されるため、溶接の品質はバッテリーのシール性能、安全性、および寿命に直接影響します。したがって、溶接技術の開発は、溶接速度の向上、スパッタの低減、溶接品質の向上、生産効率の向上に主に焦点を当てています。

 

 

 

動力電池業界の急速な発展に伴い、アルミニウムケース電池のレーザー溶接技術はいくつかの開発段階を経てきました。{0}}各段階の技術的特徴は主に溶接速度、装置構造、溶接安定性に反映されます。

 

1. レーザー溶接ステージ 1.0: 基本的な自動溶接

動力電池製造の初期段階では、レーザー溶接装置では主に単一光源のファイバー レーザーが使用され、溶接速度は通常 100 mm/s 未満でした。{0}この装置はサーボ システムを使用して、バッテリー ケースの溶接軌道に沿って溶接ヘッドを駆動し、トップ カバーのシール溶接を完了しました。この段階の設備は比較的単純な構造で、初期の生産能力のニーズに適しており、リチウム-電池セルのアルミニウムシェルの基本的な溶接要件を満たすことができました。

 

溶接速度が比較的遅いため、溶融池の熱サイクル時間が長くなり、溶融金属が流れて完全に凝固することができ、その結果、全体的に滑らかで一貫した溶接表面が得られました。リン酸鉄リチウム電池のアルミニウムシェルなどのエネルギー貯蔵電池のケーシング構造については、この段階の技術では比較的信頼できる安定性が実証されました。

 

しかし、動力電池の需要が急速に高まるにつれ、低速溶接では生産能力の要件を満たすには徐々に不十分になってきました。{0}溶接速度がさらに高速化すると、スパッタ、気孔、不安定な溶接などの問題が容易に発生し、業界は新たな技術的解決策を模索するようになりました。

 

2. レーザー溶接 2.0 段階: 高速-溶接技術

パワーバッテリー市場の急速な拡大に伴い、生産ラインの容量需要が大幅に増加し、溶接速度が 150 ～ 200 mm/s まで徐々に上昇しています。高速溶接の要件を満たすために、装置構造がアップグレードされ、従来のサーボ駆動システムがリニアモーター駆動システムに徐々に置き換えられ、より安定した溶接軌道制御が実現されました。

 

この段階で、業界は新エネルギー車のアルミニウム バッテリー ケースの溶接ニーズを満たすためのさまざまなプロセス ソリューションの研究を開始しました。たとえば、レーザースポットサイズ、レーザー出力、溶接パラメータを調整することで溶接品質が最適化されました。同時に、いくつかの研究では、さまざまなビームの組み合わせを使用して溶接の溶け込みと溶接幅を改善し、それによって溶接の安定性を向上させるマルチレーザー複合溶接スキームを提案しました。-

 

さらに、この段階では高周波振動溶接技術も適用されました。{0}この技術は、溶接工程中にレーザー光を高周波で発振するように制御し、溶接キーホール内に動的回転構造を形成し、溶融池の流動状態を改善するものです。この方法は、溶接の気孔率を効果的に低減し、溶接の均一性を改善し、組み立て誤差に対する溶接プロセスの適応性を強化し、アルミニウムハウジングを備えたバッテリーパックなどの複雑なバッテリーコンポーネントに大きな利点をもたらします。

 

3. レーザー溶接 3.0 段階: 超-高速-溶接技術

レーザー技術の継続的な進歩により、新しい高出力ファイバー レーザーは、ポイントリング複合ビーム構造などの特殊なスポット形状を出力できます。-これらのビームは、中央の高エネルギー スポットを通じて深溶け込み溶接を実現します。一方、外側のリング ビームは追加の熱入力を提供し、それによって熱影響部を拡大し、溶融池構造を安定させます。-

 

この技術により、高い溶接品質を維持しながら、溶接速度がさらに 300 mm/s まで向上します。深絞りアルミニウム バッテリー ハウジングなどの高精度アルミニウム シェル構造の場合、このソリューションは溶接の安定性を確保しながら生産効率を大幅に向上させることができます。

 

さらに、ポイントリング ビーム技術により、優れたプロセス互換性が実現します。{0}レーザーの出力分布とスポット パターンを調整することで、異なる厚さのシェルの溶接要件に適応できるため、パック アルミニウム ハウジングやその他の複数仕様のバッテリー シェルの製造に広く応用できます。{2}}

 

 

 

レーザー溶接技術は、アルミニウム ケースの電池製造においていくつかの利点をもたらします。{0}

 

まず、レーザー溶接の集中エネルギーにより、高精度の溶接が可能になり、熱の影響を受ける部分が減少します。これにより、角形リチウムイオン電池のアルミニウム シェルの構造強度と寸法安定性が維持されます。-

 

第 2 に、高度な自動化を実現しているため、バッテリー生産ラインとの高度な統合が可能になり、大規模な生産が可能になり、全体的な生産効率が向上します。{0}

 

さらに、レーザー溶接は優れた気密制御を実現します。これは、アルミニウム合金角形電池ケースなど、厳密な密封が必要とされる電池構造において特に重要です。

 

最後に、高速溶接技術の適用により生産コストが大幅に削減され、電池のアルミニウム製ハウジングが動力電池やエネルギー貯蔵システムでより広く使用されるようになりました。{0}

 

 

 

新エネルギー産業の継続的な発展に伴い、アルミニウムケース電池の製造技術は、より高い効率、より高い安定性、より高度な自動化を目指して進化し続けます。{0}将来のレーザー溶接装置は、インテリジェントな制御システムによって溶接品質を最適化しながら、溶接速度をさらに向上させます。

 

同時に、電池の構造設計も引き続き最適化され、たとえば、薄壁構造、高強度材料、より複雑なケーシング形状などが採用されます。{0}{0}{1}{1}これらの変更により、角柱セルのアルミニウム シェルとリチウムセルのアルミニウム シェルの溶接技術の継続的なアップグレードが促進され、より高性能のパワー バッテリーの製造需要に対応できるようになります。-

 

 

レーザー溶接技術の発展により、角形アルミニウムケース電池の大規模生産が大幅に促進されました。{0}{1}初期の低速-溶接から高速振動溶接、そしてスポット-リングビーム超高速-溶接技術-に至るまで、溶接効率と品質は継続的に改善され、動力電池およびエネルギー貯蔵電池産業に重要な製造基盤を提供しています。

 

新エネルギー自動車およびエネルギー貯蔵産業の継続的な成長に伴い、リチウムイオン電池セル用の高性能アルミニウム シェル{{0}{1}}および新エネルギー自動車アルミニウム 電池ケースの需要はさらに拡大し、レーザー溶接技術は将来の電池製造システムにおいてさらに重要な役割を果たすことになるでしょう。

 

 

当社は新エネルギー電池用の構造部品の精密製造に注力し、動力電池およびエネルギー貯蔵システム向けに信頼性の高いアルミニウムシェルソリューションを提供することに取り組んでいます。同社はさまざまな仕様の深絞りアルミニウムバッテリーハウジングを提供しています。リン酸鉄リチウム電池用アルミニウムシェル、および角柱セルアルミニウムシェルは、新エネルギー車、バッテリーモジュール、およびエネルギー貯蔵システムで広く使用されています。高度な深絞り成形技術と厳格な品質管理システムを通じて、当社のアルミニウムハウジング付きバッテリーパックおよびアルミニウム合金角形バッテリーケース製品は、高強度、高密閉性、高一貫性の製造要件を満たし、安定した信頼性の高いバッテリー構造コンポーネントソリューションをお客様に提供します。