Něco, co musíte vědět o laserových svařovacích strojích
Jak všichni víme, baterie, které zajišťují pohon pro elektrická vozidla, se nazývají napájecí baterie, včetně tradičních olověných baterií, nikl-metal hydridových baterií a nově vznikajících lithium-iontových napájecích baterií, které se dělí na výkonové baterie (hybridní elektrická vozidla) a energetické baterie. Napájecí baterie (čisté elektrické vozidlo).
Vztah mezi napájecí baterií a laserovým svařováním
Napájecí baterie tvoří 30 procent -40 procent nákladů na nová energetická vozidla a tvoří největší část nákladů na nová energetická vozidla. Jsou velmi důležité pro klíčové ukazatele, jako je dojezd, životnost vozidla a bezpečnost nových energetických vozidel. Proto je zlepšení výkonu napájecích baterií klíčem ke zlepšení celkového výkonu nových energetických vozidel.
Ve výrobním procesu napájecích baterií, od výroby článků až po montáž PACK, je svařování velmi důležitým výrobním procesem. Zejména struktura napájecí baterie obsahuje různé materiály, jako je ocel, hliník, měď, nikl atd. Tyto kovy mohou být vyrobeny do elektrod, drátů nebo obalů. Ať už se tedy jedná o svařování mezi jedním materiálem nebo více materiály, jsou na proces svařování kladeny vyšší požadavky.
Laserové svařování využívá k práci vynikající směrovost a vysokou hustotu výkonu laserového paprsku. Laserový paprsek je optickým systémem zaostřen na malou plochu a na svařovaném dílu se během velmi krátké doby vytvoří zdroj tepla s vysoce koncentrovanou energií. zóny, takže pájka se roztaví a vytvoří pevný pájený spoj a svar.
V celém průmyslovém řetězci napájecích baterií se laserové svařování používá hlavně ve střední výrobě napájecích lithiových baterií. Jako vysoce přesná metoda svařování je extrémně flexibilní, přesná a efektivní a může splnit požadavky na výkon procesu výroby napájecích baterií. Je to první volba v procesu výroby napájecích baterií a stala se standardním vybavenímvýrobní linka napájecích baterií.
Běžné svařovací aplikace pro napájecí baterie
Napájecí baterie se dělí na čtvercové, válcové a kapsové baterie. V současné době při výrobě napájecích baterií spojka použití laserového svařování zahrnuje především:
- Střední proces: svařování jazýčků (včetně předvaření), bodové svařování pólů, předvaření baterií do skořepiny, těsnící svařování horního krytu skořepiny, těsnící svařování vstřikovacího portu kapaliny atd.;
- Následný proces: včetně přivaření spojovacího kusu při instalaci modulu bateriové sady a přivaření nevýbušného ventilu na krycí desce za modulem atd.
1. Svařování ventilů s ochranou proti výbuchu baterie
Nevýbušný ventil je tenkostěnné těleso ventilu na těsnící desce baterie. Když vnitřní tlak baterie překročí stanovenou hodnotu, jako první se protrhne a odvzdušní tělo nevýbušného ventilu, uvolní tlak a zabrání prasknutí baterie. Konstrukce nevýbušného ventilu je důmyslná a dva hliníkové plechy určitého tvaru jsou pevně svařeny laserovým svařováním. Když vnitřní tlak baterie stoupne na určitou hodnotu, hliníkový plech se zlomí z navržené polohy drážky, aby se zabránilo dalšímu rozpínání baterie a následnému výbuchu. Proto má tento proces extrémně přísné požadavky na proces laserového svařování, které vyžadují utěsnění svarového švu, přísnou kontrolu vstupu tepla a zajištění, že hodnota tlaku při porušení svarového švu je stabilní v určitém rozsahu (obecně 0.4~{6}}.7MPa), příliš velký nebo příliš malý způsobí poškození. Má velký vliv na bezpečnost baterie.
Ventily odolné proti výbuchu proto obecně používají sváření. Mnoho praxe prokázalo, že použitím hybridních svařovacích laserů lze dosáhnout vysokorychlostního a vysoce kvalitního svařování a lze zaručit stabilitu svařování, účinnost svařování a výtěžnost.
2. Svařování pólů
Póly na krytu baterie jsou rozděleny na vnitřní připojení baterie a externí připojení baterie. Vnitřní spojení baterie je přivaření jazýčku baterie a pólu krycí desky; vnější spojení baterie je přivaření pólu baterie přes spojovací kus pro vytvoření sériového a paralelního obvodu pro vytvoření bateriového modulu.
Pól baterie je kladný a záporný pól baterie. Obecně je kladný pól vyroben z hliníku a záporný pól je vyroben z mědi. Běžně používanou konstrukcí je nýtovací konstrukce, která je po dokončení nýtování plně svařena a její velikost je obecně kruh o průměru 8. Při svařování jsou v případě splnění tahové síly a elektrické vodivosti požadované konstrukcí preferovány vláknové lasery nebo hybridní svařovací lasery s dobrou kvalitou paprsku a rovnoměrným rozložením energie. Svařování hliník-hliníkové konstrukce, stabilita svařování měděno-měděné struktury, snižuje rozstřik a zlepšuje výtěžnost svařování.
3. Adaptérové svařování
Adaptér a flexibilní připojení jsou klíčové součásti pro připojení krytu baterie a článku baterie. Zároveň musí zohledňovat nadproud, pevnost a nízké požadavky na rozstřik baterie, takže během procesu svařování s krycí deskou musí být zajištěna dostatečná šířka svaru a je nutné zajistit, aby na článek baterie nespadly žádné částice, aby nedošlo ke zkratu baterie. Měď jako materiál záporné elektrody je materiál s vysokou odrazivostí a nízkou mírou absorpce a vyžaduje vyšší hustotu energie pro svařování během svařování. Kompozitní laser může dobře vyřešit tradiční procesní problémy, jako je vysoký odraz a rozstřik.
4. Svařování těsnění pláště
Materiály pláště napájecí baterie zahrnují hliníkovou slitinu a nerezovou ocel, mezi nimiž se nejvíce používá hliníková slitina, a několik z nich je čistý hliník. Nerezová ocel je materiál s nejlepší laserovou svařitelností, zejména nerezová ocel 304, ať už pulzní nebo kontinuální laser, dokáže získat svary s dobrým vzhledem a výkonem.
Použití kontinuálního laseru ke svařování tenkovrstvých lithiových baterií může zvýšit účinnost 5 až 10krát a vzhled a těsnění jsou lepší. Nyní, s cílem dosáhnout vyšší rychlosti svařování a jednotnějšího vzhledu, začala většina společností používat hybridní svařování a prstencové bodování, které nahradilo předchozí nízkorychlostní jednovláknové svařování. V současné době dosáhla rychlost svařování u hromadných výrobních linek většiny společností 200 mm/s a u některých výrobců nízkorychlostní linka svařování optických vláken, aby byla zajištěna stabilita svarové housenky, je obecná rychlost hromadné výroby 70 mm/s.
5. Svaření těsnicího hřebíku (port vstřikování elektrolytu).
Existuje také mnoho forem těsnících hřebíků (krytky otvorů pro vstřikování kapaliny). Jeho tvar je obvykle kruhový uzávěr o průměru 8 mm a tloušťce asi 0,9 mm. přítomnost trhlin a prasklin.
Jako poslední proces buněčného svařování je zvláště důležitá míra kluzu při svařování těsnících hřebíků. Vzhledem k existenci zbytkového elektrolytu při svařování těsnících hřebíků jsou způsobeny defekty, jako jsou místa výbuchu a dírky, a klíčovým způsobem, jak tyto defekty potlačit, je snížení tepelného příkonu. Po dlouhodobých experimentech a rozsáhlém ověření trhu se použití laserů nezávisle vyvinuloACEYmůže výrazně zlepšit stabilitu a kompatibilitu, a tím výrazně zlepšit výnos. V současné době může výnos ACEY laserového svařování nehtů dosáhnout 99,5 procenta.
6. Napájecí bateriový modul a svařování PACK
Bateriový modul lze chápat jako kombinaci lithium-iontových článků v sérii a paralelně a přidání jediného zařízení pro monitorování a správu baterie. Konstrukční návrh bateriového modulu často určuje výkon a bezpečnost bateriové sady. Jeho konstrukce musí podporovat, fixovat a chránit jádro baterie. Kritériem pro posuzování kvality bateriového modulu bude zároveň to, jak splnit požadavky na nadproud, proudovou stejnoměrnost, jak splnit kontrolu teploty jádra baterie a zda lze vypnout napájení, když dojde k vážné abnormalitě, aby se zabránilo řetězovým reakcím atd.
Protože laserové svařování mezi mědí a hliníkem je snadné vytvořit křehké sloučeniny, které nemohou splnit požadavky použití, obvykle se používá ultrazvukové svařování a měď a měď, hliník a hliník jsou obecně svařovány laserem. Současně, protože měď i hliník vedou teplo velmi rychle a mají velmi vysokou odrazivost pro laserové světlo, je tloušťka spojovacího kusu relativně velká, takže k dosažení svařování je zapotřebí vysoce výkonný laser.
Acey New Energy je profesionální dodavatel specializovaný na montážní linku lithiových baterií s více než 12 lety specializovaných zkušeností v oblasti svařování lithiových baterií a poskytujeme komplexní řešení pro montážní linku válcových baterií a automatizované svařování. Pokud se chcete dozvědět více olaserový svařovací stroj, neváhejte nás kontaktovat.
