Лазерная сварка контактов аккумуляторных батарей

Важнейшей технологической задачей при производстве аккумуляторных батарей для электромобилей, является обеспечение точного и надежного соединение контактных сборочных компонентов из алюминия и меди, включая разнородные материалы и сплавы. Лазерная сварка таких элементов батарей, как выводы, клеммы и шины, — это высокоскоростной бесконтактный технологический процесс, который используется для создания низкоомных электрических соединений с минимальным тепловым повреждением литий-ионных элементов.

Основные проблемы и способы их решения

• Сварка разнородных материалов, алюминия с медью, может привести к образованию хрупких интерметаллических соединений, что требует обеспечения точного контроля за параметрами технологического процесса. Проблема улучшения контроля решается применением волоконного лазера мощностью порядка 5 кВт.
• Использование высокоскоростной импульсной лазерной сварки вместо непрерывного излучения снижает общее тепловое воздействие и предотвращает проплавление, разбрызгивание и повреждение сборочных элементов.
• Использование специального зажима для обеспечения плотного контакта обеспечивает создание необходимого типа соединения контактов и клемм.

Ключевые особенности лазерной сварки компонентов аккумуляторных батарей

• Технология используется, в основном, для герметизации корпусов элементов, соединения методом сварки шин в батарейных модулях, а также выводов сборочных компонентов.
• К особенностям метода относятся: высокая скорость выполнения операций (миллисекунды на сборочный элемент), минимальная зона термического воздействия (ЗТВ), обеспечивающая предотвращение повреждений внутренних сборочных компонентов, а также стабильные, высококачественные результаты сборочного процесса.
• Специальные методы лазерной сварки гарантируют надежное соединение сборочных компонентов, изготовленных из различных материалов, таких как алюминий, медь и их сплавы.
• Такие методы управления производственным процессом, как модуляция профиля интенсивности лазерного излучения, используются для обеспечения ровных и прочных сварных швов с частичным проплавлением без повреждения чувствительных внутренних компонентов, что имеет решающее значение для безопасной эксплуатации готовых изделий.

По сравнению с такими типами сварки, как точечная или ультразвуковая, лазерная сварка выбирается, как правило, в тех случаях, когда требуется обеспечение одного или нескольких из следующих преимуществ:

• Точный контроль тепловой энергии, гарантирующий ограничение термических повреждений.
• Узкие, повторяющиеся сварочные швы, обеспечивающие необходимую компактность конструкций.
• Высокая производительность со стабильным временным циклом.
• Интеграция автоматизации технологических операций, таких как выравнивание по визуальному контролю, отслеживание штрих-кодов, ведение журнала MES.
• Совместимость с такими системами контроля в процессе сварки, как коаксиальный визуальный контроль, технологические сигналы, проверка качества сварки.

Киевская специализированная компания LaserCWM, используя инновационные технологические процессы лазерной сварки и собственное высокотехнологичное лазерное оборудование, выполняет заказы по изготовлению аккумуляторных батарей на основе литий-ионных сборочных элементов. Профессиональный подход к выполнению сварочных работ, большой опыт применения лазерных технологий, тщательный контроль за соблюдением всех параметров производственного процесса, гарантируют высокую надежность и безопасность в эксплуатации готовых аккумуляторных батарей.