Bij de productie en assemblage van batterijen—of het nu gaat om cilindrische lithium-ionbatterijen, prismatische stroombatterijen of soft-pack energieopslagbatterijen—is lassen een cruciaal proces dat direct van invloed is op de veiligheid, energiedichtheid en levensduur van de batterij. Batterijlassen vereist een precieze verbinding van lipjes, stroomrails en behuizingscomponenten, terwijl schade aan warmtegevoelige batterijcellen tot een minimum wordt beperkt. Van de verschillende lasapparatuur zijn laserslasmachines naar voren gekomen als de optimale oplossing voor de productie van batterijen vanwege hun unieke technische voordelen, die spotlasmachines, ultrasone lasmachines en andere traditionele apparaten overtreffen. Dit artikel richt zich op het scenario van het lassen van batterijen om de belangrijkste vergelijkende voordelen van laserslasmachines te analyseren.
Batterijlassen stelt strenge eisen aan temperatuurregeling, lasprecisie en verbindingssterkte. Traditionele lasapparatuur heeft vaak moeite om aan deze eisen te voldoen, wat kan leiden tot potentiële kwaliteitsrisico's:
- Spotlasmachines: Vertrouwen op weerstandsverwarming om soldeerverbindingen te vormen, maar de warmte-inbreng is moeilijk te controleren. Overmatige temperatuur kan batterijmembranen en elektrolyten beschadigen, wat veiligheidsrisico's veroorzaakt, zoals kortsluiting. De grote soldeerverbindinggrootte beïnvloedt de lay-outdichtheid van batterijpakketten, waardoor de energiedichtheid afneemt. Bovendien leidt slijtage van de elektrode tijdens langdurig gebruik tot inconsistente soldeerverbindingkwaliteit, waardoor de herbewerkingssnelheid van batterijpakketten toeneemt.
- Ultrasone lasmachines: Geschikt voor het lassen van dun materiaal, zoals lipjes van soft-pack batterijen, maar hun lassterkte is beperkt. Ze kunnen geen dikke stroomrails of behuizingslassen in stroombatterijpakketten aan. Bovendien is ultrasoon lassen gevoelig voor de reinheid van het materiaaloppervlak—elke olie- of oxidelaag kan virtueel lassen veroorzaken, wat moeilijk te detecteren is bij latere inspecties en kan leiden tot batterijstoringen tijdens gebruik.
- Argonbooglasmachines: Genereren een brede warmte-beïnvloede zone tijdens het lassen, wat resulteert in duidelijke vervorming van batterijbehuizingen en lipjes. De langzame lassnelheid maakt ze ongeschikt voor massaproductie van batterijpakketten. Bovendien kunnen de boogstraling en spatten tijdens het lassen batterijcomponenten verontreinigen, wat de algehele prestaties beïnvloedt.
Deze beperkingen maken traditionele lasapparatuur steeds ontoereikender in de context van hoogwaardige, efficiënte batterijproductie.
Laserslasmachines gebruiken gefocuste hoogenergetische laserstralen om lokale, snelle verwarming van batterijcomponenten te bereiken. In vergelijking met traditionele apparatuur bieden ze gerichte voordelen voor het lassen van batterijen:
Batterijcellen zijn zeer gevoelig voor temperatuur—overmatige hitte kan elektrolytontleding of membraansmelting veroorzaken. Laserslasmachines leveren geconcentreerde energie, met een warmte-beïnvloede zone van slechts 0,1–0,3 mm, veel smaller dan de 2–5 mm zone van spotlasmachines. Dit minimaliseert thermische schade aan batterijcellen en zorgt tegelijkertijd voor een stabiele verbinding van lipjes en stroomrails. Bijvoorbeeld, bij het lassen van 18650/21700 cilindrische batterijpakketten kan laserslassen de verbinding van de nikkelstrip-batterijpool nauwkeurig richten zonder de interne structuur van de cel te beïnvloeden, waardoor het risico op thermische runaway wordt verminderd.
Moderne batterijpakketten streven naar een hoge energiedichtheid, wat een compacte lay-out van cellen en componenten vereist. De gefocuste spot van laserslasmachines kan worden aangepast tot 0,05–0,2 mm, waardoor een nauwkeurig lassen van micro-lipjes en smalle stroomrails mogelijk is. In vergelijking met de millimeter-niveau soldeerverbindingen van spotlasmachines vermindert laserslassen de ingenomen ruimte van verbindingen, waardoor meer cellen in hetzelfde volume kunnen worden geplaatst. Dit voordeel is vooral prominent aanwezig in batterijen voor draagbare elektronische apparaten en stroombatterijpakketten voor nieuwe energievoertuigen, waardoor de uithoudingsvermogen van het product direct wordt verbeterd.
Batterijpakketten zijn tijdens gebruik onderhevig aan trillingen, schokken en temperatuurveranderingen, waardoor lasverbindingen met een hoge treksterkte en corrosiebestendigheid vereist zijn. Laserslassen vormt dichte, defectvrije lasnaden met een afschuifsterkte die 30–50% hoger is dan die van ultrasoon lassen en 20–30% hoger dan spotlassen. Voor prismatisch batterijbehuizingslassen bereikt laserslassen een naadloze afdichting, waardoor elektrolytlekkage wordt voorkomen en de levensduur van de batterij wordt verlengd. In tegenstelling hiermee zijn de discrete soldeerverbindingen van spotlassen gevoelig voor spanningsconcentratie en vermoeiingsfalen bij langdurig gebruik.
De productie van batterijen omvat verschillende materialen zoals koper, aluminium, nikkel en hun legeringen. Traditionele apparatuur heeft moeite met het lassen van ongelijke materialen—bijvoorbeeld, spotlassen van koper-aluminium lipjes resulteert vaak in brosse intermetallische verbindingen en een slechte geleidbaarheid. Laserslassen past parameters aan zoals energiedichtheid en lassnelheid om de smeltverhouding van ongelijke materialen te regelen, waardoor hoogwaardige verbindingen met een lage contactweerstand worden gevormd. Het kan ook dikke stroomrails (2–5 mm) en dunne lipjes (0,1–0,3 mm) even goed aan, en past zich aan verschillende lasbehoeften in batterijpakketten aan, van lipjesverbinding tot behuizingsafdichting.
De productie van batterijen is sterk geautomatiseerd en in massa geproduceerd, waardoor lasapparatuur gelijke tred moet houden met de productielijn. Laserslasmachines bereiken een lassnelheid van 1–3 m/min, 2–3 keer sneller dan spotlasmachines. In combinatie met zesassige robots of portaalbewegingssystemen kunnen ze duizenden soldeerverbindingen in één batterijpakket voltooien met een consistente kwaliteit, waardoor menselijke fouten bij handmatige bediening worden voorkomen. Bijvoorbeeld, in productielijnen voor batterijpakketten voor nieuwe energievoertuigen bereiken laserslasstations een cyclustijd van 30–60 seconden per pakket, wat voldoet aan de vraag naar 10.000+ eenheden dagelijkse output—een efficiëntie die traditionele lasapparatuur niet kan evenaren.
De veiligheid van batterijen wordt gereguleerd door strenge industrienormen, die traceerbare en consistente las kwaliteit vereisen. Laserslasmachines zijn uitgerust met digitale besturingssystemen die lasparameters (vermogen, snelheid, spotgrootte) in realtime registreren, waardoor volledige proces traceerbaarheid van elk batterijpakket mogelijk is. In tegenstelling tot spotlasmachines met problemen met elektrode slijtage, heeft laserslassen geen verbruiks slijtage, waardoor een consistente soldeerverbindingkwaliteit over batches wordt gewaarborgd. Deze stabiliteit helpt bedrijven internationale certificeringen zoals IEC en UL te behalen, waardoor de concurrentiepositie van het product op de markt wordt verbeterd.
Laserslasmachines zijn de standaardapparatuur geworden in belangrijke batterijproductie schakels:
- In consumentenelektronica wordt laserslassen gebruikt voor het lassen van micro-lipjes van smartphone- en laptopbatterijen, waardoor een compact formaat en een betrouwbare verbinding worden gegarandeerd.
- In nieuwe energievoertuigen gebruiken stroombatterijpakketten (zoals ternaire lithium- en lithium-ijzerfosfaat batterijmodules) laserslassen voor stroomrailverbinding en behuizingsafdichting, waardoor de veiligheid en het uithoudingsvermogen van de batterij worden verbeterd.
- In energieopslagbatterijen verwerkt laserslassen het lassen van batterijmodules van groot formaat, die bestand zijn tegen langdurig opladen en ontladen met hoge stroomsterkte zonder verbindingsfalen.
In scenario's voor het lassen van batterijen presteren laserslasmachines beter dan traditionele apparatuur zoals spotlassen en ultrasoon lassen op het gebied van temperatuurregeling, precisie, verbindingssterkte, materiaalaanpasbaarheid, efficiëntie en kwaliteitsstabiliteit. Deze voordelen pakken direct de belangrijkste eisen van de batterijproductie aan—veiligheid, hoge energiedichtheid en betrouwbaarheid—waardoor laserslassen een onmisbare technologie is voor de ontwikkeling van de nieuwe energie batterij-industrie. Naarmate de batterijtechnologie vordert naar een hogere energiedichtheid en kleinere afmetingen, zullen laserslasmachines blijven itereren, waardoor efficiëntere en preciezere oplossingen voor de productie van batterijen worden geboden.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
