新的激光焊接工艺实现了高性价比的锂离子电池

专家们一致认为，当汽车所需的储能元件不再那么昂贵时，将确定电动汽车的状态。关键是降低生产成本。为实现这一目标，高科技工程公司Manz Technologies在锂离子电池生产中采用了新的激光焊接技术，以提高焊接质量，工艺稳定性和所需的光束源输出。锂离子电池的生产需要各种焊接工艺。例如，各个电池单元之间的焊接接触比使用的螺栓接触或双金属总线更可靠，更持久并且更具成本效益。同时，必须焊接坚固的电池盒，因为它的气密性必须达到40巴的压力。这种焊接接口根本不需要维护 - 在不久的将来，电动车辆应该能够在温度波动较大的各种气候区域以及世界各地的各种道路上运行（状况不佳）。由于单个电池组只能在较高电流下提供几伏电压，因此必须串联连接以获得更高的模块电压。为此，由铝和铜制成的端子触头通过焊接连接。焊接的金属越多，焊缝形成的越脆（传统激光焊接的情况），这在技术上是一个挑战。毫无疑问，如果电迁移要求很高，那么脆性焊接显然是不可接受的。在上述电池生产工艺步骤中，需要焊接电导体和外盒，并且目前使用激光器。然而，迄今为止，还没有一种昂贵的多模激光焊接系统，其功率高达6kW，必须高速运转。为什么是这样？因为只有这样，熔体才能快速硬化，并且由于材料混合过程对焊接质量有着至关重要的影响，因此必须尽量减少混合材料的类型。除了光源和激光传输的高成本之外，这还会导致工艺困难和控制困难，稳定性低以及工艺窗口小。如今，这种昂贵且使用不令人满意的设备已成为历史：曼兹的新焊接工艺已达到工业成熟阶段。通过这种方法，几乎​​可以完全避免混合熔体：通过高频局部调制或报价，光束以重叠结构激光焊接，通过摇摆，焊缝的深度和宽度可以由单个点形成。这确保了该工艺不仅可以灵活地应用于双金属接头焊接和气密电池盒焊接，还可以灵活地应用于高反射铜材料焊接。通过该方法形成的焊缝具有极高的耐久性并且没有脆性金属间相。每毫米焊缝长度的连接横截面为十分之一到一平方毫米，即使对于超薄金属也是如此。新开发的高频搭焊激光光源功率输出为20％。