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电子束技术在新能源高压电池中的多项应用

发布日期:2026年07月23日 点击次数:78

高压电池

High voltage battery




高压电池是指电池电压比较相关于普通电池来说比较高的电池。根据电池电芯和电池组来可分为两种。从电池电芯的电压上来含义高压电池,这方面重要是针对锂离子电池,目前锂离子电池电芯电池的种类重要有高压锂离子电池电芯和低压锂离子电池电芯。

随着新能源汽车的普及,锂电池的需求量不断增加。而锂电池的核心部件——电极,对于电池的性能和寿命有着至关重要的影响。为了保证锂电池的质量和稳定性,电极必须精密地进行焊接。那么锂电池应该用什么方法焊接呢?

锂电池

Lithium battery welding




首先,常用的锂电池电极焊接方法有点焊、线焊和高能束焊接。点焊和线焊是通过电流加热的方式将电极和导体焊接在一起。点焊是用电极夹住导体,让电流通过导体和电极之间的接触面,使其瞬间加热融化,形成焊点。而线焊则是通过将导体线缠绕在电极上,再通过电流加热的方式将导体线和电极焊接在一起。在高能束焊接中, 激光焊接可以通过精确定位和控制激光焊接点的大小和形状,有效地保证了焊接质量和稳定性。而电子束焊接作为更高效的焊接工艺,热效率非常高能耗低,接缝特性呈现最高的再现性,可进行焊缝深度大于60mm的深焊。

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到底在高压电池的哪些组件中,

电子束发挥了独特的技术优势呢?

ELECTRON BEAM WELDING

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01

硬壳电池的密封

Sealing of hardcase cells

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电子束焊接的高精密工艺,多浴焊接技术可提高生产率。焊接深度分散度低,形成的焊缝质量更高。由于焊接过程中的热量输入低,因此可以实现高封装密度。

02

电池模块
接触式电池(硬盒和软包)

CCell Module: Contact Cells (Hardcase & Pouch) 

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可变光束引导可实现高度的位置灵活性(夹具简化、技术独立性),低接触电阻,连接表面大,同时热量输入低。在形成高精度焊缝的同时,100%联合检测排除定位错误和损坏,降低了废品率,实现了低能耗的高效焊接。

03

高压母线

Welding of HV busbars with electron beam

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电子束在焊接铜的时候,吸收率约达90%,焊缝形成细,可实现高焊接深度,封装优化,消除了 90° 焊接接头造成的弯曲半径。由于空间中立的焊接连接,消除了 EE 组件的插头连接,电池中的各种连接点无需螺钉连接,从而减少了循环时间。使用电子束进行自动焊缝搜索和焊缝检查,也更加提高了生产力和效率。 

04

电力电子:接触点的焊接

Power Electronics: Welding of Contact Points

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可能有不同的材料组合,通过电子束图像进行缝线搜索,高效的焊接工艺,尽可能降低能耗。

05

铝:电池盒/电池盘

Aluminum: Battery Case/Battery Pan

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铝结构部件中的长接缝
即使是长焊缝,电子束焊接也可以达到低变形焊接, 对于铸造部件:由于多浴技术同时减少或者避免孔隙率,焊接速度高。高效的流程链确保节省成本,焊接后无需任何加工步骤,外壳设计中可能采用严格公差概念,低变形可实现低制造公差,高机械强度,确保串联运行的耐用性,高质量的均匀连接,尤其是铝接头。在焊接电池外壳过程中,会遇到不同的设计变体,根据外壳的设计,需要执行不同的焊接任务,如焊接框架结构,框架底板,结构件焊在框架上等。

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波宾电子束在11月刚闭幕的Formnext展会上展出的铝合金和不锈钢焊接样品

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