Da li znate proces laserskog zavarivanja energetskih baterija

Izraziti razvoj novih energetskih vozila u posljednje dvije godine privlači sve veću pažnju vanjskog svijeta, ne samo utjecajem potrošnje, već i u industrijskom području, tehnološki trend predvođen novim energetskim vozilima također je prerastao u moćna sila koja se ne može zanemariti. Danas ćemo govoriti o procesu laserskog zavarivanja koji se primjenjuje na bateriju, energetsku jezgru novih energetskih vozila.

Sa povećanjem prodaje novih energetskih vozila, brzo je rastao i instalirani kapacitet akumulatora. Podaci pokazuju da je 2021. kineska prodaja novih energetskih vozila iznosila 3,521 milijuna, što je povećanje od 157,5%; Instalirani kapacitet energetskih baterija dostigao je 154,5 GWh, što predstavlja povećanje od 142,8%. Proizvođači baterija su proširili proizvodni kapacitet, akademik Ouyang Minggao na električnim vozilima 100 stručnjaka rekao je da će do 2025. godine kineski kapacitet proizvodnje baterija za napajanje dostići 3000 GWh. U procesu proizvodnje energetskih baterija, niska cijena, visok kvalitet i visoka efikasnost su tri glavna cilja kojima se bave proizvodna poduzeća, stoga proizvođači baterija favoriziraju tehnički proces i inteligentnu opremu koja može postići ova tri cilja.

Unutrašnjost baterije je također cijeli složeni sistem, od ćelije baterije, baterijskog modula i baterijskog paketa, nakon proizvodnog procesa, i konačno sastavljeno u cijeli sistem baterija za napajanje. Među njima, veza između materijala i materijala, modula i modula i struktura baterijskog paketa uključuje vrlo zahtjevan proces zavarivanja -lasersko zavarivanje.

Razuman odabir metoda i procesa zavarivanja u procesu proizvodnje električnih baterija direktno će utjecati na cijenu, kvalitetu, sigurnost i konzistentnost baterije. Zatim sredite sadržaj zavarivanja baterija.

Baterija za napajanje je podijeljena na kvadratne, cilindrične i meke baterije. Trenutno, u proizvodnji energetskih baterija, upotreba laserskog zavarivanja uglavnom uključuje:

Srednji proces:zavarivanje ušica stuba (uključujući predzavarivanje), zavarivanje u tački pojasa stuba, predzavarivanje akumulatora u kućište, zavarivanje za brtvljenje gornjeg poklopca školjke, zavarivanje za zavarivanje otvora za ubrizgavanje tečnosti itd.

Nakon procesa:uključujući zavarivanje priključne ploče modula akumulatorskog paketa, kao i ploču zadnjeg poklopca modula na zavarivanju ventila otpornog na eksploziju.

Oklop i poklopac akumulatora igraju ulogu kapsuliranja elektrolita i potpornih elektrodnih materijala, osiguravajući stabilno zatvoreno okruženje za skladištenje i oslobađanje električne energije, a kvaliteta zavarivanja direktno određuje nepropusnost i čvrstoću baterije, što utiče na životni vijek i sigurnost baterije. Kućište baterije je uglavnom napravljeno od legure aluminijuma Al3003, čija je debljina uglavnom između 0,6 i 0,8 mm, a uglavnom se koristi pulsno lasersko zavarivanje male snage. Položaj spoja školjke i pokrivne ploče prikazan je na slici, gdje su glavni problemi kvalitete laserskog vara neprodiranje, poroznost i sloj, što će smanjiti nepropusnost baterije.

Pol baterije je pozitivna i negativna kontaktna ploča baterije, općenito govoreći, pozitivna elektroda koristi aluminij, a negativna elektroda koristi bakar, a njena uloga je da napravi pol baterije zavaren kroz spojni list kako bi se formirao niz i paralelno kolo za formiranje baterijskog modula.

Ventil otporan na eksploziju je tijelo ventila tankih stijenki na ploči za brtvljenje baterije. Kada unutrašnji pritisak baterije premaši navedenu vrednost, kućište ventila otpornog na eksploziju se prvo lomi i ispuhuje kako bi se oslobodio pritisak i izbegao pucanje baterije. Struktura ventila otpornog na eksploziju je genijalna, a dva aluminijska metalna lima određenog oblika su čvrsto zavarena laserskim zavarivanjem. Kada pritisak unutar baterije poraste do određene vrijednosti, aluminijski lim se lomi iz predviđenog položaja žljeba, sprječavajući bateriju da se dalje širi i uzrokuje eksploziju. Stoga ovaj proces ima vrlo stroge zahtjeve za proces laserskog zavarivanja, zahtijevajući da zavar bude zapečaćen, striktno kontrolirajući unos topline i osiguravajući da je vrijednost pritiska oštećenja zavarenog spoja stabilna unutar određenog raspona (općenito 0. 4~0.7MPa), prevelika ili premala će imati veliki uticaj na sigurnost baterije.

Adapterska ploča i mekana veza su ključne komponente za povezivanje poklopca baterije i ćelije baterije. Također mora uzeti u obzir zahtjeve za prekomjernu struju, snagu i nisko prskanje baterije, tako da mora biti dovoljna širina zavarivanja u procesu zavarivanja sa pokrovnom pločom, i ne mora biti čestica koje padaju na bateriju kako bi se izbjeglo kratak akumulator kola. Kao materijal negativne elektrode, bakar je visoko inverzni materijal s niskom stopom apsorpcije, koji zahtijeva veću gustoću energije za zavarivanje pri zavarivanju, a najnoviji kompozitni laser plave svjetlosti može riješiti tradicionalne probleme procesa kao što su visoka inverznost i prskanje.

Pol na ploči poklopca baterije je podijeljen na internu bateriju i vanjski priključak baterije. Unutarnji spoj baterije je zavarivanje pola ćelije i stupa poklopca; Vanjska veza baterije je da je pol baterije zavaren kroz spojnu ploču kako bi se formirao serijski i paralelni krug koji formira baterijski modul.

Glavni problem laserskog zavarivanja baterija je također nedostatak rupe, a razlog je sličan ventilu otpornom na eksploziju. Zavar za stup je u suštini spojna površina aluminijskog bloka za prijenos i stupa, a promjer rupe u aluminijskom bloku je samo oko 6 mm, što olakšava zadržavanje nečistoća kao što su ulje za štancanje i sredstvo za čišćenje. Lasersko svjetlo velike gustine energije uzrokuje porast temperature zavarenog spoja, što rezultira brzim isparavanjem zaostalih nečistoća na polu, a mjehurići izlaze i savladavaju površinsku napetost bazena za zavarivanje kako bi napustili zavarenu kupku, što rezultira rupom. defekti. U ovom procesu, brza promjena impulsne snage lasera dodatno povećava tendenciju stvaranja rupa za miniranje. Stoga, osim poboljšanja čišćenja prije zavarivanja, defekti rupa se također mogu smanjiti optimizacijom varijacije snage lasera.

Baterijski modul se može shvatiti kao kombinacija litijum-jonskih ćelija u seriji i paralelno i opremljen je jednim uređajem za nadzor i upravljanje baterijom. Strukturni dizajn baterijskog modula često određuje performanse i sigurnost baterijskog paketa. Njegova struktura mora podržavati, fiksirati i štititi ćeliju. U isto vrijeme, kako ispuniti zahtjeve prekomjerne struje, ujednačenosti struje, kako ispuniti kontrolu temperature ćelije, i da li postoje ozbiljne abnormalnosti koje se mogu prekinuti, kako bi se izbjegle lančane reakcije, itd. kriterijumi za procenu vrednosti baterijskog modula.

Istovremeno, budući da je prijenos topline bakra i aluminija vrlo brz, a reflektivnost lasera vrlo visoka, debljina spojnog lima je relativno velika, pa je za postizanje rezultata potrebno koristiti laser veće snage. zavarivanje.

Trenutno, glavni problemi laserskog zavarivanja u energetskim baterijama su defekti zavarivanja kao što su pore, pukotine, loše oblikovanje i rupe za peskarenje. Ovi defekti dovode do smanjene snage baterije, nepropusnosti i provodljivosti, što rezultira nizom sigurnosnih problema kao što su eksplozija baterije, curenje i zagrijavanje. Da bi se riješili ovi problemi, veliki broj studija se fokusira na optimizaciju procesa, podešavanje snage laserskog zavarivanja, širine impulsa, brzine zavarivanja, količine defokusiranja i drugih parametara može efikasno smanjiti defekte.

Nije teško uočiti da je proces zavarivanja akumulatora dobar posao, a svaki mali problem će utjecati na performanse i sigurnost sljedeće gotove baterije. Stoga su visokokvalitetni materijali i visokokvalitetni instrumenti za lasersko zavarivanje osnova za osiguranje uspjeha procesa zavarivanja. Inteligentna tehnologija predstavljena planiranjem puta laserskog zavarivanja, identifikacijom zavara, identifikacijom kvarova, praćenjem kvaliteta, itd., također je jedno od budućih istraživačkih žarišta.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju automatskih mašina za lasersko oblaganje, brzih laserskih mašina za oblaganje, mašina za lasersko gašenje, mašina za lasersko zavarivanje i opreme za lasersko 3D štampanje. Naši proizvodi su isplativi i prodaju se u zemlji i inostranstvu. Ako ste zainteresovani za naše proizvode, kontaktirajte nas na bob@gshenglaser.com.