Noe du må vite om lasersveisemaskiner
Som vi alle vet, kalles batteriene som gir drivkraft til elektriske kjøretøy strømbatterier, inkludert tradisjonelle blybatterier, nikkel-metallhydridbatterier og fremvoksende litiumionbatterier, som er delt inn i strømbatterier (hybride elektriske kjøretøyer) og strømbatterier av energitype. Strømbatteri (rent elektrisk kjøretøy).
Forholdet mellom strømbatteri og lasersveising
Strømbatterier står for 30 prosent -40 prosent av kostnadene for nye energikjøretøyer, og er den største delen av kostnadene for nye energikjøretøyer. De er svært viktige for nøkkelindikatorer som rekkevidde, kjøretøyets levetid og sikkerheten til nye energikjøretøyer. Derfor er forbedring av ytelsen til strømbatterier nøkkelen til å forbedre den generelle ytelsen til nye energikjøretøyer.
I produksjonsprosessen av strømbatterier, fra celleproduksjon til PACK-montering, er sveising en svært viktig produksjonsprosess. Spesielt inneholder strømbatteristrukturen en rekke materialer, som stål, aluminium, kobber, nikkel osv. Disse metallene kan lages til elektroder, ledninger eller foringsrør. Uansett om det er sveising mellom ett materiale eller flere materialer, stilles det derfor høyere krav til sveiseprosessen.
Lasersveising bruker laserstrålens utmerkede retningsevne og høye effekttetthet for å fungere. Laserstrålen fokuseres på et lite område gjennom det optiske systemet, og en varmekilde med høykonsentrert energi dannes på den sveisede delen i løpet av svært kort tid. sone, slik at loddet smeltes og danner en fast loddeskjøt og sveis.
I hele den industrielle kjeden av kraftbatterier brukes lasersveising hovedsakelig i midtstrømsproduksjonen av kraftlitiumbatterier. Som en høypresisjonssveisemetode er den ekstremt fleksibel, presis og effektiv, og kan oppfylle ytelseskravene til kraftbatteriproduksjonsprosessen. Det er førstevalget i produksjonsprosessen for strømbatterier og har blitt standardutstyret tilkraftbatteri produksjonslinje.
Vanlige sveiseapplikasjoner for strømbatterier
Strømbatterier er delt inn i firkantede, sylindriske og posebatterier. For tiden, i produksjonen av strømbatterier, inkluderer koblingen til bruk av lasersveising hovedsakelig:
- Midtprosess: sveising av tapper (inkludert forhåndssveising), punktsveising av poler, forhåndssveising av batterier inn i skallet, forseglingssveising av toppdekselet på skallet, forseglingssveising av væskeinjeksjonsporten, etc.;
- Etterfølgende prosess: inkludert sveising av koblingsstykket når batteri PACK-modulen er installert, og sveising av den eksplosjonssikre ventilen på dekkplaten bak modulen, etc.
1. Batterieksplosjonssikker ventilsveising
Den eksplosjonssikre ventilen er et tynnvegget ventilhus på batteriets tetningsplate. Når det interne trykket til batteriet overstiger den angitte verdien, er det eksplosjonssikre ventilhuset det første som sprekker og ventilerer, frigjør trykket og forhindrer at batteriet sprekker. Strukturen til den eksplosjonssikre ventilen er genial, og to aluminiumsmetallplater av en viss form er fast sveiset ved lasersveising. Når det indre trykket til batteriet stiger til en viss verdi, bryter aluminiumsplaten fra den utformede sporposisjonen for å forhindre at batteriet utvider seg ytterligere og forårsaker en eksplosjon. Derfor har denne prosessen ekstremt strenge krav til lasersveiseprosessen, som krever at sveisesømmen skal forsegles, streng kontroll av varmetilførselen og sikre at feiltrykkverdien til sveisesømmen er stabil innenfor et visst område (vanligvis 0.4~0.7MPa), for stor eller for liten vil forårsake skade. Det har stor innvirkning på sikkerheten til batteriet.
Derfor bruker eksplosjonssikre ventiler generelt skjøtesveising. Mye praksis har vist at bruk av hybrid sveiselasere kan oppnå høyhastighets og høykvalitets sveising, og sveisestabilitet, sveiseeffektivitet og utbytte kan garanteres.
2. Polsveising
Polene på batteridekselet er delt inn i batteriinterne og batterieksterne tilkoblinger. Den interne tilkoblingen til batteriet er sveisingen av batteritappen og polen til dekkplaten; den eksterne tilkoblingen til batteriet er sveisingen av batteripolen gjennom koblingsstykket for å danne en serie og parallellkrets for å danne en batterimodul.
Polen til batteriet er de positive og negative polene til batteriet. Generelt er den positive polen laget av aluminium, og den negative polen er laget av kobber. Den ofte brukte strukturen er naglestrukturen, som er helsveiset etter at naglingen er fullført, og størrelsen er generelt en sirkel med en diameter på 8. Ved sveising, for å møte strekkkraften og den elektriske ledningsevnen som kreves av designet, foretrekkes fiberlasere eller hybridsveiselasere med god strålekvalitet og jevn energifordeling. Aluminium- Aluminium struktur sveising, kobber-kobber struktur sveise stabilitet, redusere sprut, og forbedre sveise utbytte.
3. Adaptersveising
Adapterstykket og den fleksible koblingen er nøkkelkomponentene for å koble batteridekselet og battericellen. Det må ta hensyn til overstrøm, styrke og lave sprutkrav til batteriet samtidig, så under sveiseprosessen med dekkplaten må det være tilstrekkelig sveisebredde, og det er nødvendig å sikre at ingen partikler faller på battericellen for å unngå batterikortslutning. Kobber, som det negative elektrodematerialet, er et høyreflekterende materiale med lav absorpsjonshastighet, og krever høyere energitetthet for å sveise under sveising. Komposittlaseren kan godt løse de tradisjonelle prosessproblemene som høy refleksjon og sprut.
4. Skallforseglingssveising
Dekselmaterialene til strømbatteriet inkluderer aluminiumslegering og rustfritt stål, hvorav aluminiumslegering brukes mest, og noen få er rent aluminium. Rustfritt stål er materialet med best lasersveisbarhet, spesielt 304 rustfritt stål, enten pulserende eller kontinuerlig laser kan oppnå sveiser med godt utseende og ytelse.
Bruk av en kontinuerlig laser til å sveise tynnskall litiumbatterier kan øke effektiviteten med 5 til 10 ganger, og utseendet og forseglingen er bedre. Nå, for å oppnå raskere sveisehastighet og mer jevnt utseende, har de fleste selskaper begynt å bruke hybridsveising og ringformet punkt for å erstatte den tidligere lavhastighets enkeltfibersveisingen. For tiden har sveisehastigheten til de fleste selskapers masseproduksjonslinjer nådd 200 mm/s, og lavhastighetslinjen for optisk fibersveising fra noen produsenter, for å sikre stabiliteten til sveisestrengen, er den generelle masseproduksjonshastigheten 70 mm/s.
5. Forsegling av spiker (elektrolyttinjeksjonsport) sveising
Det finnes også mange former for forseglingsspiker (hullhetter for væskeinjeksjon). Formen er vanligvis en sirkulær hette med en diameter på 8 mm og en tykkelse på omtrent 0,9 mm. , tilstedeværelsen av sprekker og sprengningspunkter.
Som den siste prosessen med cellesveising er ytelsesgraden for tetningsspikersveising spesielt viktig. På grunn av eksistensen av gjenværende elektrolytt under forsegling av spikersveising, forårsakes defekter som eksplosjonspunkter og pinholes, og den viktigste måten å undertrykke disse defektene på er å redusere varmetilførselen. Etter langsiktige eksperimenter og omfattende markedsverifisering, er bruken av lasere uavhengig utviklet avACEYkan i stor grad forbedre stabilitet og kompatibilitet, og dermed forbedre utbyttegraden betraktelig. For øyeblikket kan utbyttet av ACEY laserforsegling spikersveising nå 99,5 prosent.
6. Strøm batterimodul og PACK sveising
Batterimodulen kan forstås som kombinasjonen av litium-ion-celler i serie og parallell, og tillegg av en enkelt batteriovervåkings- og administrasjonsenhet. Den strukturelle utformingen av batterimodulen bestemmer ofte ytelsen og sikkerheten til en batteripakke. Strukturen må støtte, fikse og beskytte batterikjernen. Samtidig vil hvordan man oppfyller kravene til overstrøm, strømuniformitet, hvordan man oppfyller kontrollen av temperaturen på batterikjernen, og om strømmen kan kuttes når det er en alvorlig avvik, for å unngå kjedereaksjoner osv., være kriteriene for å bedømme kvaliteten på batterimodulen.
Siden lasersveising mellom kobber og aluminium er lett å danne sprø forbindelser, som ikke kan oppfylle kravene til bruk, brukes vanligvis ultralydsveising, og kobber og kobber, aluminium og aluminium lasersveises vanligvis. Samtidig, siden kobber og aluminium begge leder varme veldig raskt, og har svært høy reflektivitet til laserlys, er tykkelsen på forbindelsesstykket relativt stor, så det kreves en høyeffektlaser for å oppnå sveising.
Acey New Energy er en profesjonell leverandør spesialisert på Lithium Battery Pack Assembly Line med mer enn 12 års dedikert erfaring innen litiumbatterisveising, og vi tilbyr one-stop løsning for sylindrisk batteripakke samlebånd og automatisert sveising. Hvis du vil lære mer omlaser sveisemaskin, Ta gjerne kontakt med oss.
