Application de la technologie laser à la fabrication des batteries de puissance

En raison de la complexité croissante de la production de batteries, le nombre de rayures générées au cours du processus de fabrication a augmenté. Ces rayures ont entraîné un encrassement de la zone autour de l’embouchure du réservoir, ce qui a nui à la qualité du soudage du couvercle supérieur. Au départ, certaines entreprises spécialisées utilisaient du coton imbibé de produit nettoyant pour nettoyer ces rayures, mais le faible rendement de cette méthode les a contraintes à rechercher d’autres solutions plus efficaces. Le nettoyage au laser, en raison de son efficacité et de son caractère respectueux de l'environnement, a été adopté par cette entreprise de renom pour nettoyer toutes les rayures autour de la coque et éliminer les autres matériaux indésirables.

Selon certaines informations, certaines entreprises du secteur technologique poursuivraient le développement de leur procédé de fabrication de batteries de nouvelle génération. À ce jour, l'empilage de type Z et le soudage par étiquette ont été mis en œuvre dans la production, et il est également prévu d'utiliser la technologie laser pour le processus de découpe des cellules de batterie afin d'améliorer le taux de rendement des batteries.

Dans la fabrication des batteries de puissance, quelles sont les applications spécifiques de la technologie d'usinage au laser ?

1. Découpe au laser

Avant l'apparition de la technologie laser, on utilisait généralement des machines traditionnelles pour traiter et découper les oreilles des bornes des batteries au lithium destinées aux applications de puissance, dans le cadre du processus de fabrication de ces batteries. Les équipements de découpe traditionnels généraient des bavures de découpe et une zone affectée par la chaleur importante lors de leur utilisation, ce qui pouvait nuire aux performances des batteries au lithium et entraîner divers problèmes dangereux tels que la surchauffe des batteries, des courts-circuits, voire des explosions.

La découpe au laser présente plusieurs avantages, notamment l'absence de consommables, une grande flexibilité dans les formes de découpe, un contrôle de la qualité des arêtes, une précision accrue et des coûts d'exploitation réduits. Le résultat de la découpe est supérieur à celui de la découpe à l'emporte-pièce traditionnelle : les bavures sont minimes et la zone affectée par la chaleur est réduite, ce qui diminue considérablement les risques liés à la sécurité des batteries au lithium. Parallèlement, ce procédé contribue à réduire les coûts de fabrication, à améliorer l'efficacité de la production et à raccourcir considérablement le cycle de découpe à l'emporte-pièce des nouveaux produits.

La découpe au laser s'applique principalement à la découpe de feuilles métalliques, à la découpe de feuilles métalliques (découpe des oreilles de pôle) et à la découpe de films isolants dans la production de batteries.

2. Soudage au laser

Les batteries de puissance se divisent en trois catégories : les batteries carrées, cylindriques et “ soft pack ”. Actuellement, les batteries de puissance carrées jouissent d’une popularité relativement élevée en Chine. En raison de l’exigence de ’ légèreté » des cellules de batterie, le matériau utilisé est généralement un alliage d’aluminium, et l’épaisseur des matériaux proposés par les principaux fabricants est d’environ 0,8 mm. Pour permettre à ces fils fins ou de petit diamètre de résister à un soudage par épissure ou par superposition à haute résistance, les procédés de soudage conventionnels peuent difficilement répondre à ces exigences.

Le soudage au laser se caractérise par une concentration d'énergie élevée, un rendement de soudage élevé, une grande précision d'usinage, un rapport profondeur/largeur de soudure important et la possibilité d'automatisation ; Par rapport au soudage à l’arc sous argon, au soudage par résistance, au soudage par ultrasons, etc., l’apport de chaleur est faible, la zone affectée thermiquement est réduite, les contraintes résiduelles et la déformation de la pièce sont minimes, et la perte de matière lors du soudage est moindre. Tout cela rend possible un usinage sans contact, offre un rendement supérieur, une précision de soudage accrue et une sécurité renforcée. Ce procédé est largement utilisé pour le soudage de composants tels que les cosses de pôle, les cellules de batterie, les clous d’étanchéité, les raccords souples, les vannes antidéflagrantes, les modules de batterie, etc.

3. Nettoyage au laser

Outre le nettoyage du couvercle supérieur de la batterie avant le soudage, la technologie de nettoyage au laser peut également être utilisée dans la fabrication de batteries au lithium, ainsi que dans la production de cellules de batterie. Le nettoyage au laser peut être utilisé avant le revêtement des électrodes, le processus d’assemblage de la batterie et le processus de décapage du revêtement. Par rapport aux procédés traditionnels de raclage mécanique, d’application de mousse adhésive ou de nettoyage humide à l’éthanol, le laser présente de nombreux avantages, tels que l’absence de dommages au substrat, un contrôle précis au micromètre près, des économies d’énergie et la protection de l’environnement. Il permet de répondre pleinement aux diverses exigences de nettoyage de précision dans la fabrication des batteries, améliorant ainsi considérablement le niveau de la technologie de fabrication des batteries.