Що ви повинні знати про лазерні зварювальні апарати
Як ми всі знаємо, батареї, які забезпечують рух електромобілів, називаються силовими батареями, включаючи традиційні свинцево-кислотні батареї, нікель-метал-гідридні батареї та нові літій-іонні батареї, які поділяються на батареї силового типу (гібридні електричні транспортні засоби) та батареї енергетичного типу. Акумулятор живлення (чисто електричний автомобіль).
Зв'язок між живленням батареї та лазерним зварюванням
Акумуляторні батареї складають 30 відсотків -40 відсотків вартості нових транспортних засобів на енергії, і це найбільша частина вартості нових транспортних засобів на енергії. Вони дуже важливі для ключових показників, таких як запас ходу, термін служби транспортного засобу та безпека транспортних засобів на новій енергії. Таким чином, покращення продуктивності акумуляторних батарей є ключем до покращення загальної продуктивності нових транспортних засобів.
У процесі виробництва акумуляторних батарей, від виготовлення елементів до складання PACK, зварювання є дуже важливим виробничим процесом. Зокрема, структура силової батареї містить різноманітні матеріали, такі як сталь, алюміній, мідь, нікель тощо. З цих металів можна виготовляти електроди, дроти або оболонки. Таким чином, незалежно від того, чи йдеться про зварювання одного матеріалу чи кількох матеріалів, до процесу зварювання висуваються вищі вимоги.
Лазерне зварювання використовує для роботи чудову спрямованість і високу щільність потужності лазерного променя. Лазерний промінь фокусується на невеликій площі через оптичну систему, і на зварюваній деталі за дуже короткий час утворюється джерело тепла з висококонцентрованою енергією. зоні, щоб припій розплавився й утворив міцне паяне з’єднання та зварювання.
У всьому промисловому ланцюжку силових батарей лазерне зварювання в основному використовується в проміжному виробництві силових літієвих батарей. Будучи високоточним методом зварювання, він є надзвичайно гнучким, точним і ефективним і може відповідати вимогам до продуктивності процесу виробництва силових батарей. Це перший вибір у процесі виробництва акумуляторних батарей і став стандартним обладнаннямлінія виробництва акумуляторів.
Загальні зварювальні програми для силових батарей
Акумулятори живлення поділяються на квадратні, циліндричні та пакетні. В даний час у виробництві силових акумуляторів ланка використання лазерного зварювання в основному включає:
- Середній процес: зварювання вкладок (включаючи попереднє зварювання), точкове зварювання полюсів, попереднє зварювання батарей у корпус, герметизуюче зварювання верхньої кришки корпусу, герметизуюче зварювання порту впорскування рідини тощо;
- Подальший процес: включаючи зварювання з’єднувальної деталі, коли встановлено модуль акумуляторної батареї, і зварювання вибухозахищеного клапана на кришці позаду модуля тощо.
1. Зварювання вибухозахисної арматури батареї
Вибухозахищений клапан - це тонкостінний корпус клапана на ущільнювальній пластині батареї. Коли внутрішній тиск батареї перевищує вказане значення, корпус вибухозахищеного клапана першим розривається та випускає повітря, скидаючи тиск і запобігаючи розриву батареї. Конструкція вибухозахищеного клапана геніальна, а два алюмінієвих металевих листа певної форми міцно зварені лазерним зварюванням. Коли внутрішній тиск батареї підвищується до певного значення, алюмінієвий лист ламається від спроектованого положення канавки, щоб запобігти подальшому розширенню батареї та спричиненню вибуху. Таким чином, цей процес має надзвичайно суворі вимоги до процесу лазерного зварювання, вимагаючи герметизації зварного шва, суворого контролю надходження тепла та забезпечення того, щоб значення тиску руйнування зварювального шва було стабільним у певному діапазоні (зазвичай 0.4~0.7MPa), занадто великий або занадто малий призведе до пошкодження. Це дуже впливає на безпеку батареї.
Тому вибухозахищені клапани, як правило, використовують зварювання. Численна практика довела, що використання гібридних зварювальних лазерів може досягти високошвидкісного та високоякісного зварювання, а також можна гарантувати стабільність зварювання, ефективність зварювання та продуктивність.
2. Зварювання стовпів
Полюси на кришці акумулятора поділяються на внутрішні та зовнішні з’єднання акумулятора. Внутрішнє з'єднання батареї - це зварювання язичка батареї та полюса кришки; Зовнішнє підключення батареї - це зварювання полюса батареї через з'єднувальний елемент для формування послідовної та паралельної ланцюга для формування модуля батареї.
Полюс батареї - це позитивний і негативний полюси батареї. Як правило, позитивний полюс виготовляється з алюмінію, а негативний — з міді. Зазвичай використовуваною конструкцією є клепальна конструкція, яка повністю зварюється після завершення клепки, і її розмір, як правило, становить коло з діаметром 8. Під час зварювання, у разі досягнення сили розтягування та електропровідності, необхідних конструкції, перевагу надають волоконним лазерам або гібридним зварювальним лазерам з хорошою якістю променя та рівномірним розподілом енергії. Зварювання алюмінієвої конструкції, стабільність зварювальної конструкції мідь-мідь зменшує розбризкування та покращує продуктивність зварювання.
3. Зварювання перехідника
Перехідник і гнучке з’єднання є ключовими компонентами для з’єднання кришки акумулятора та елемента акумулятора. Необхідно одночасно врахувати вимоги до перевантаження по струму, міцності та низького розбризкування батареї, тому під час процесу зварювання з кришкою має бути достатня ширина зварного шва, і необхідно переконатися, що жодні частки не потрапляють на елемент батареї, щоб уникнути короткого замикання батареї. Мідь, як матеріал негативного електрода, є матеріалом із високим відбиттям і низьким коефіцієнтом поглинання, тому для зварювання під час зварювання потрібна більша щільність енергії. Композитний лазер може добре вирішити традиційні технологічні проблеми, такі як високе відображення та розбризкування.
4. Зварювання ущільнювачів оболонки
Матеріали корпусу батареї живлення включають алюмінієвий сплав і нержавіючу сталь, серед яких найчастіше використовується алюмінієвий сплав, а деякі - чистий алюміній. Нержавіюча сталь є матеріалом з найкращою здатністю до лазерного зварювання, особливо нержавіюча сталь 304, імпульсний або безперервний лазер може отримати зварні шви з гарним виглядом і продуктивністю.
Використання безперервного лазера для зварювання тонкокорпусних літієвих батарей може збільшити ефективність у 5-10 разів, а зовнішній вигляд і герметичність є кращими. Тепер, щоб досягти вищої швидкості зварювання та більш однорідного вигляду, більшість компаній почали використовувати гібридне зварювання та кільцеве точкове зварювання, щоб замінити попереднє низькошвидкісне зварювання одним волокном. В даний час швидкість зварювання ліній масового виробництва більшості компаній досягла 200 мм/с, а низька швидкість лінії зварювання оптичних волокон деяких виробників, щоб забезпечити стабільність зварювального валика, загальна швидкість масового виробництва становить 70 мм/с.
5. Зварювання ущільнювального цвяха (порту впорскування електроліту).
Існує також багато форм герметизуючих цвяхів (заглушки для рідких отворів). Його форма зазвичай являє собою круглий ковпачок діаметром 8 мм і товщиною приблизно 0,9 мм. , наявність тріщин і розривів.
Як останній процес зварювання комірок, показник продуктивності зварювання герметизуючих цвяхів є особливо важливим. Через наявність залишків електроліту під час зварювання герметизуючих цвяхів виникають такі дефекти, як точки вибуху та точкові отвори, і ключовим способом придушення цих дефектів є зменшення підведення тепла. Після тривалих експериментів і ретельної перевірки ринку використання лазерів, розроблених незалежноЕйсіможе значно підвищити стабільність і сумісність, тим самим значно підвищивши рівень виходу. В даний час показник продуктивності лазерного зварювання цвяхів ACEY може досягати 99,5 відсотків.
6. Силовий акумуляторний модуль і ПАК зварювання
Акумуляторний модуль можна розуміти як комбінацію літій-іонних елементів, з’єднаних послідовно та паралельно, а також додавання єдиного пристрою моніторингу та керування акумулятором. Конструкція акумуляторного модуля часто визначає ефективність і безпеку акумуляторної батареї. Його структура повинна підтримувати, фіксувати та захищати серцевину акумулятора. У той же час, як відповідати вимогам щодо перевантаження по струму, рівномірності струму, як відповідати контролю температури ядра батареї, і чи можна відключити живлення, коли є серйозна аномалія, щоб уникнути ланцюгових реакцій тощо, будуть критеріями для оцінки якості акумуляторного модуля.
Оскільки лазерне зварювання між міддю та алюмінієм легко утворює крихкі сполуки, які не відповідають вимогам використання, зазвичай використовується ультразвукове зварювання, а мідь і мідь, алюміній та алюміній зазвичай зварюють лазером. У той же час, оскільки мідь і алюміній дуже швидко проводять тепло і мають дуже високу здатність відбивати лазерне світло, товщина з’єднувальної деталі є відносно великою, тому для зварювання потрібен високопотужний лазер.
Acey New Energy є професійним постачальником, що спеціалізується на складальній лінії для літієвих акумуляторних батарей, має більш ніж 12-річний досвід у сфері зварювання літієвих батарей, і ми надаємо універсальне рішення для лінії складання циліндричних акумуляторних батарей і автоматизованого зварювання. Якщо ви хочете дізнатися більше пролазерний зварювальний апарат, зв’яжіться з нами.
