Κάτι που πρέπει να γνωρίζετε για τις μηχανές συγκόλλησης με λέιζερ
Όπως όλοι γνωρίζουμε, οι μπαταρίες που παρέχουν κινητήρια ισχύ για ηλεκτρικά οχήματα ονομάζονται μπαταρίες ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των παραδοσιακών μπαταριών μολύβδου-οξέος, μπαταριών νικελίου-υδριδίου μετάλλου και αναδυόμενων μπαταριών ισχύος ιόντων λιθίου, οι οποίες χωρίζονται σε μπαταρίες ισχύος τύπου ισχύος (υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα) και μπαταρίες τύπου ενέργειας. Μπαταρία ισχύος (καθαρά ηλεκτρικό όχημα).
Η σχέση μεταξύ της μπαταρίας ισχύος και της συγκόλλησης με λέιζερ
Οι μπαταρίες ισχύος αντιπροσωπεύουν το 30 τοις εκατό -40 τοις εκατό του κόστους των οχημάτων νέας ενέργειας και αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του κόστους των οχημάτων νέας ενέργειας. Είναι πολύ σημαντικά για βασικούς δείκτες όπως η αυτονομία πλεύσης, η διάρκεια ζωής του οχήματος και η ασφάλεια των οχημάτων νέας ενέργειας. Επομένως, η βελτίωση της απόδοσης των μπαταριών ισχύος είναι το κλειδί για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης των οχημάτων νέας ενέργειας.
Στη διαδικασία παραγωγής των μπαταριών ισχύος, από την κατασκευή κυψελών έως τη συναρμολόγηση PACK, η συγκόλληση είναι μια πολύ σημαντική διαδικασία κατασκευής. Συγκεκριμένα, η δομή της μπαταρίας ισχύος περιέχει μια ποικιλία υλικών, όπως χάλυβας, αλουμίνιο, χαλκό, νικέλιο κ.λπ. Αυτά τα μέταλλα μπορούν να κατασκευαστούν σε ηλεκτρόδια, σύρματα ή περιβλήματα. Επομένως, είτε πρόκειται για συγκόλληση μεταξύ ενός υλικού είτε πολλαπλών υλικών, τίθενται υψηλότερες απαιτήσεις στη διαδικασία συγκόλλησης.
Η συγκόλληση με λέιζερ χρησιμοποιεί την εξαιρετική κατευθυντικότητα και την υψηλή πυκνότητα ισχύος της δέσμης λέιζερ για να λειτουργήσει. Η δέσμη λέιζερ εστιάζεται σε μια μικρή περιοχή μέσω του οπτικού συστήματος και μια πηγή θερμότητας με εξαιρετικά συγκεντρωμένη ενέργεια σχηματίζεται στο συγκολλημένο μέρος σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. ζώνη, έτσι ώστε η συγκόλληση να λιώσει και να σχηματίσει μια σταθερή ένωση συγκόλλησης και συγκόλληση.
Σε ολόκληρη τη βιομηχανική αλυσίδα των μπαταριών ισχύος, η συγκόλληση με λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως στη μέση παραγωγή μπαταριών λιθίου ισχύος. Ως μέθοδος συγκόλλησης υψηλής ακρίβειας, είναι εξαιρετικά ευέλικτη, ακριβής και αποτελεσματική και μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις απόδοσης της διαδικασίας παραγωγής μπαταριών ισχύος. Είναι η πρώτη επιλογή στη διαδικασία κατασκευής μπαταριών ισχύος και έχει γίνει ο βασικός εξοπλισμός τουγραμμή παραγωγής μπαταριών ισχύος.
Κοινές εφαρμογές συγκόλλησης για μπαταρίες ισχύος
Οι μπαταρίες ισχύος χωρίζονται σε τετράγωνες, κυλινδρικές και μπαταρίες θήκης. Επί του παρόντος, στην παραγωγή μπαταριών ισχύος, ο σύνδεσμος χρήσης συγκόλλησης λέιζερ περιλαμβάνει κυρίως:
- Μέση διαδικασία: συγκόλληση γλωττίδων (συμπεριλαμβανομένης της προ-συγκόλλησης), σημειακή συγκόλληση πόλων, προ-συγκόλληση μπαταριών στο κέλυφος, συγκόλληση σφράγισης του άνω καλύμματος του κελύφους, συγκόλληση σφράγισης της θύρας έγχυσης υγρού κ.λπ.
- Επακόλουθη διαδικασία: συμπεριλαμβανομένης της συγκόλλησης του εξαρτήματος σύνδεσης κατά την εγκατάσταση της μονάδας μπαταρίας PACK και της συγκόλλησης της αντιεκρηκτικής βαλβίδας στην πλάκα κάλυψης πίσω από τη μονάδα κ.λπ.
1. Συγκόλληση βαλβίδας με αντιεκρηκτική μπαταρία
Η αντιεκρηκτική βαλβίδα είναι ένα σώμα βαλβίδας με λεπτό τοίχωμα στην πλάκα στεγανοποίησης της μπαταρίας. Όταν η εσωτερική πίεση της μπαταρίας υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, το αντιεκρηκτικό σώμα της βαλβίδας είναι το πρώτο που σπάει και εξαερίζεται, απελευθερώνοντας την πίεση και αποτρέποντας το σκάσιμο της μπαταρίας. Η δομή της αντιεκρηκτικής βαλβίδας είναι έξυπνη και δύο μεταλλικά φύλλα αλουμινίου συγκεκριμένου σχήματος συγκολλούνται σταθερά με συγκόλληση με λέιζερ. Όταν η εσωτερική πίεση της μπαταρίας αυξάνεται σε μια ορισμένη τιμή, το φύλλο αλουμινίου σπάει από τη σχεδιασμένη θέση αυλάκωσης για να αποτρέψει την περαιτέρω επέκταση της μπαταρίας και την πρόκληση έκρηξης. Επομένως, αυτή η διαδικασία έχει εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις στη διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ, απαιτώντας σφράγιση της ραφής συγκόλλησης, αυστηρό έλεγχο της εισόδου θερμότητας και διασφάλιση ότι η τιμή πίεσης αστοχίας της ραφής συγκόλλησης είναι σταθερή εντός ενός συγκεκριμένου εύρους (γενικά 0.4~0.7MPa), πολύ μεγάλη ή πολύ μικρή θα προκαλέσει ζημιά. Έχει μεγάλη επίδραση στην ασφάλεια της μπαταρίας.
Επομένως, οι αντιεκρηκτικές βαλβίδες υιοθετούν γενικά συγκόλληση με μάτισμα. Η πολλή πρακτική έχει αποδείξει ότι η χρήση υβριδικών λέιζερ συγκόλλησης μπορεί να επιτύχει συγκόλληση υψηλής ταχύτητας και ποιότητας και μπορεί να είναι εγγυημένη η σταθερότητα συγκόλλησης, η αποτελεσματικότητα και η απόδοση συγκόλλησης.
2. Συγκόλληση με πόλο
Οι πόλοι στο κάλυμμα της μπαταρίας χωρίζονται σε εσωτερικές και εξωτερικές συνδέσεις μπαταρίας. Η εσωτερική σύνδεση της μπαταρίας είναι η συγκόλληση της γλωττίδας της μπαταρίας και του πόλου της πλάκας κάλυψης. η εξωτερική σύνδεση της μπαταρίας είναι η συγκόλληση του πόλου της μπαταρίας μέσω του συνδετικού τεμαχίου για να σχηματιστεί ένα σειριακό και παράλληλο κύκλωμα για να σχηματιστεί μια μονάδα μπαταρίας.
Ο πόλος της μπαταρίας είναι ο θετικός και ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας. Γενικά, ο θετικός πόλος είναι κατασκευασμένος από αλουμίνιο και ο αρνητικός από χαλκό. Η συνήθως χρησιμοποιούμενη κατασκευή είναι η δομή πριτσίνωσης, η οποία συγκολλάται πλήρως μετά την ολοκλήρωση του πριτσίνωσης και το μέγεθός της είναι γενικά ένας κύκλος με διάμετρο 8. Κατά τη συγκόλληση, στην περίπτωση που ικανοποιεί τη δύναμη εφελκυσμού και την ηλεκτρική αγωγιμότητα που απαιτείται από το σχέδιο, προτιμώνται λέιζερ ινών ή υβριδικά λέιζερ συγκόλλησης με καλή ποιότητα δέσμης και ομοιόμορφη κατανομή ενέργειας. Η συγκόλληση δομής αλουμινίου-αλουμινίου, η σταθερότητα συγκόλλησης δομής χαλκού-χαλκού, μειώνουν το πιτσίλισμα και βελτιώνουν την απόδοση συγκόλλησης.
3. Συγκόλληση προσαρμογέα
Το κομμάτι του προσαρμογέα και η ευέλικτη σύνδεση είναι τα βασικά στοιχεία για τη σύνδεση του καλύμματος της μπαταρίας και της κυψέλης μπαταρίας. Πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις απαιτήσεις υπερβολικού ρεύματος, αντοχής και χαμηλού πιτσιλίσματος της μπαταρίας ταυτόχρονα, επομένως κατά τη διαδικασία συγκόλλησης με την πλάκα κάλυψης, πρέπει να υπάρχει επαρκές πλάτος συγκόλλησης και είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι δεν πέφτουν σωματίδια στο στοιχείο της μπαταρίας για να αποφευχθεί το βραχυκύκλωμα της μπαταρίας. Ο χαλκός, ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου, είναι ένα υλικό υψηλής ανάκλασης με χαμηλό ρυθμό απορρόφησης και απαιτεί υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα για τη συγκόλληση κατά τη συγκόλληση. Το σύνθετο λέιζερ μπορεί κάλλιστα να λύσει τα παραδοσιακά προβλήματα διαδικασίας όπως η υψηλή ανάκλαση και το πιτσίλισμα.
4. Συγκόλληση στεγανοποίησης κελύφους
Τα υλικά περιβλήματος της μπαταρίας ισχύος περιλαμβάνουν κράμα αλουμινίου και ανοξείδωτο χάλυβα, μεταξύ των οποίων το κράμα αλουμινίου χρησιμοποιείται περισσότερο και μερικά είναι καθαρό αλουμίνιο. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι το υλικό με την καλύτερη συγκολλησιμότητα με λέιζερ, ειδικά ο ανοξείδωτος χάλυβας 304, είτε με παλμικό είτε με συνεχές λέιζερ μπορεί να αποκτήσει συγκολλήσεις με καλή εμφάνιση και απόδοση.
Η χρήση συνεχούς λέιζερ για τη συγκόλληση μπαταριών λιθίου με λεπτό κέλυφος μπορεί να αυξήσει την απόδοση κατά 5 έως 10 φορές και η εμφάνιση και η σφράγιση είναι καλύτερες. Τώρα, προκειμένου να επιδιώξουν μεγαλύτερη ταχύτητα συγκόλλησης και πιο ομοιόμορφη εμφάνιση, οι περισσότερες εταιρείες έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν υβριδική συγκόλληση και δακτυλιοειδές σημείο για να αντικαταστήσουν την προηγούμενη συγκόλληση με μία ίνα χαμηλής ταχύτητας. Επί του παρόντος, η ταχύτητα συγκόλλησης των γραμμών μαζικής παραγωγής των περισσότερων εταιρειών έχει φτάσει τα 200 mm/s, και η γραμμή χαμηλής ταχύτητας συγκόλλησης οπτικών ινών ορισμένων κατασκευαστών, προκειμένου να εξασφαλιστεί η σταθερότητα του σφαιριδίου συγκόλλησης, η γενική ταχύτητα μαζικής παραγωγής είναι 70 mm/s.
5. Στεγανοποιητικό καρφί (θυρίδα έγχυσης ηλεκτρολύτη) συγκόλληση
Υπάρχουν επίσης πολλές μορφές στεγανοποιητικών καρφιών (καπάκια οπών έγχυσης υγρού). Το σχήμα του είναι συνήθως ένα κυκλικό καπάκι με διάμετρο 8mm και πάχος περίπου 0,9mm. , η παρουσία ρωγμών και σημείων διάρρηξης.
Ως τελευταία διαδικασία συγκόλλησης κυψελών, ο ρυθμός απόδοσης της συγκόλλησης στεγανοποιητικού καρφιού είναι ιδιαίτερα σημαντικός. Λόγω της ύπαρξης υπολειπόμενου ηλεκτρολύτη κατά τη συγκόλληση των καρφιών στεγανοποίησης, προκαλούνται ελαττώματα όπως σημεία έκρηξης και τρύπες καρφίτσας και ο βασικός τρόπος για την καταστολή αυτών των ελαττωμάτων είναι η μείωση της εισροής θερμότητας. Μετά από μακροχρόνια πειράματα και εκτεταμένη επαλήθευση της αγοράς, η χρήση λέιζερ αναπτύχθηκε ανεξάρτητα απόΑΚΕΪμπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη σταθερότητα και τη συμβατότητα, βελτιώνοντας έτσι σημαντικά το ποσοστό απόδοσης. Επί του παρόντος, το ποσοστό απόδοσης της συγκόλλησης με λέιζερ ACEY μπορεί να φτάσει το 99,5 τοις εκατό.
6. Μονάδα μπαταρίας ισχύος και συγκόλληση PACK
Η μονάδα μπαταρίας μπορεί να γίνει κατανοητή ως ο συνδυασμός κυψελών ιόντων λιθίου σε σειρά και παράλληλα, και η προσθήκη μιας ενιαίας συσκευής παρακολούθησης και διαχείρισης μπαταρίας. Ο δομικός σχεδιασμός της μονάδας μπαταρίας συχνά καθορίζει την απόδοση και την ασφάλεια μιας μπαταρίας. Η δομή του πρέπει να υποστηρίζει, να στερεώνει και να προστατεύει τον πυρήνα της μπαταρίας. Ταυτόχρονα, ο τρόπος κάλυψης των απαιτήσεων υπερέντασης, ομοιομορφίας ρεύματος, ο έλεγχος της θερμοκρασίας του πυρήνα της μπαταρίας και το αν μπορεί να διακοπεί η τροφοδοσία όταν υπάρχει σοβαρή ανωμαλία, για να αποφευχθούν αλυσιδωτές αντιδράσεις κ.λπ., θα είναι τα κριτήρια για την κρίση της ποιότητας της μονάδας μπαταρίας.
Δεδομένου ότι η συγκόλληση με λέιζερ μεταξύ χαλκού και αλουμινίου είναι εύκολο να σχηματιστούν εύθραυστες ενώσεις, οι οποίες δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις χρήσης, συνήθως χρησιμοποιείται συγκόλληση με υπερήχους και ο χαλκός και ο χαλκός, το αλουμίνιο και το αλουμίνιο συγκολλούνται γενικά με λέιζερ. Ταυτόχρονα, καθώς ο χαλκός και το αλουμίνιο μεταφέρουν τη θερμότητα πολύ γρήγορα και έχουν πολύ υψηλή ανακλαστικότητα στο φως λέιζερ, το πάχος του συνδετικού τεμαχίου είναι σχετικά μεγάλο, επομένως απαιτείται λέιζερ υψηλής ισχύος για να επιτευχθεί συγκόλληση.
Η Acey New Energy είναι επαγγελματίας προμηθευτής που ειδικεύεται στη γραμμή συναρμολόγησης πακέτων μπαταριών λιθίου με περισσότερα από 12 χρόνια αφοσιωμένης εμπειρίας στον τομέα της συγκόλλησης μπαταριών λιθίου και παρέχουμε ενιαία λύση για τη γραμμή συναρμολόγησης κυλινδρικών πακέτων μπαταριών και την αυτοματοποιημένη συγκόλληση. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα γιαμηχανή συγκόλλησης με λέιζερ, Παρακαλώ μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.
