Znate li postupak laserskog zavarivanja baterija

Eksplozivni razvoj novih energetskih vozila u posljednje dvije godine privukao je sve više pozornosti vanjskog svijeta, ne samo zbog utjecaja potrošnje, već iu industrijskom polju, tehnološki trend predvođen novim energetskim vozilima također je prerastao u snažna sila koja se ne može zanemariti. Danas ćemo govoriti o postupku laserskog zavarivanja primijenjenom na bateriju, jezgru energije novih energetskih vozila.

S porastom prodaje novih energetskih vozila, brzo je porastao i instalirani kapacitet pogonskih baterija. Podaci pokazuju da je 2021. kineska prodaja novih energetskih vozila iznosila 3,521 milijuna, što je povećanje od 157,5%; Instalirani kapacitet električnih baterija dosegao je 154,5 GWh, što je povećanje od 142,8 posto. Proizvođači baterija su proširili proizvodni kapacitet, akademik Ouyang Minggao na 100 stručnjaka za električna vozila rekao je da će do 2025. godine kapacitet proizvodnje baterija u Kini dosegnuti 3000 GWh. U procesu proizvodnje energetskih baterija, niska cijena, visoka kvaliteta i visoka učinkovitost tri su glavna cilja kojima teže proizvodna poduzeća, stoga proizvođači baterija favoriziraju tehnički proces i inteligentnu opremu koja može postići ova tri cilja.

Unutrašnjost električne baterije također je cijeli složeni sustav, od baterijske ćelije, baterijskog modula i baterijskog paketa, nakon proizvodnog procesa, i konačno sastavljen u cijeli sustav energetske baterije. Među njima, veza između materijala i materijala, modula i modula te struktura paketa baterija uključuje vrlo zahtjevan proces zavarivanja -lasersko zavarivanje.

Razuman odabir metoda i procesa zavarivanja u procesu proizvodnje električnih baterija izravno će utjecati na cijenu, kvalitetu, sigurnost i postojanost baterije. Zatim razvrstajte sadržaj zavarivanja baterija.

Baterija se dijeli na kvadratne, cilindrične i mekane baterije. Trenutno, u proizvodnji električnih baterija, korištenje laserskog zavarivanja uglavnom uključuje:

Srednji proces:zavarivanje ušice pola (uključujući prethodno zavarivanje), točkasto zavarivanje pojasa pola, prethodno zavarivanje baterije u kućište, zavarivanje gornjeg poklopca kućišta, zavarivanje otvora za ubrizgavanje tekućine itd.

Nakon procesa:uključujući zavarivanje spojne ploče modula baterije PACK, kao i zavarivanje stražnje pokrovne ploče modula na ventilu otpornom na eksploziju.

Ljuska i pokrovna ploča baterije za napajanje igraju ulogu kapsuliranja elektrolita i potpornih elektrodnih materijala, osiguravajući stabilno zatvoreno okruženje za skladištenje i oslobađanje električne energije, a kvaliteta zavarivanja izravno određuje nepropusnost i tlačnu čvrstoću baterije, što utječe na vijek trajanja i sigurnosne performanse baterije. Kućište baterije uglavnom je izrađeno od Al3003 aluminijske legure, čija je debljina općenito između 0,6 i 0,8 mm, a općenito se koristi pulsno lasersko zavarivanje niske snage. Položaj spoja ljuske i pokrovne ploče prikazan je na slici, gdje su glavni problemi kvalitete laserskog zavara neprobojnost, poroznost i ležište, 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 njegova je uloga napraviti pol baterije zavaren kroz spojni list kako bi se formirala serija i paralelni krug za formiranje baterijskog modula.

Ventil otporan na eksploziju tijelo je ventila tankih stijenki na brtvenoj ploči baterije. Kada unutarnji tlak baterije prijeđe navedenu vrijednost, kućište ventila otpornog na eksploziju se prvo lomi i ispuhuje kako bi se oslobodio tlak i izbjeglo pucanje baterije. Struktura protueksplozijskog ventila je genijalna, a dva aluminijska metalna lima određenog oblika čvrsto su zavarena laserskim zavarivanjem. Kada tlak unutar baterije naraste do određene vrijednosti, aluminijski lim se lomi od predviđenog položaja utora, sprječavajući daljnje širenje baterije i izazivanje eksplozije. Stoga ovaj proces ima vrlo stroge zahtjeve za postupak laserskog zavarivanja, zahtijevajući da zavar bude zabrtvljen, striktno kontrolirati unos topline i osigurati da je vrijednost tlaka oštećenja zavara stabilna unutar određenog raspona (općenito 0. 4~0.7MPa), preveliki ili premali imat će veliki utjecaj na sigurnost baterije.

Adapterska ploča i meki spoj ključne su komponente za spajanje poklopca baterije i baterije. Također mora uzeti u obzir preveliku struju, snagu i niske zahtjeve za prskanje baterije, tako da mora postojati dovoljna širina zavara u procesu zavarivanja s pokrovnom pločom i ne smiju padati čestice na bateriju kako bi se izbjegao kratki spoj baterije sklopovi. Kao materijal negativne elektrode, bakar je visoko inverzni materijal s niskom stopom apsorpcije, što zahtijeva veću gustoću energije za zavarivanje pri zavarivanju, a najnoviji kompozitni laser s plavim svjetlom može riješiti tradicionalne probleme procesa kao što su visoki inverz i prskanje.

Pol na poklopcu baterije podijeljen je na priključak za unutarnju bateriju i vanjsku bateriju. Unutarnji spoj baterije je zavarivanje stupa ćelije i stupa poklopca; Vanjska veza baterije sastoji se u tome da je pol baterije zavaren kroz spojnu ploču kako bi se formirao serijski i paralelni krug za formiranje baterijskog modula.

Glavni problem baterijskog laserskog zavarivanja također je defekt rupe, a razlog je sličan kao kod protueksplozijskog ventila. Polni zavar je u biti spojena površina aluminijskog prijenosnog bloka i stupa, a promjer rupe aluminijskog bloka je samo oko 6 mm, što čini vrlo lakim zadržavanje nečistoća kao što su ulje za žigosanje i sredstvo za čišćenje. Lasersko svjetlo visoke gustoće energije uzrokuje porast temperature zavarivanja, što rezultira brzim isparavanjem zaostalih nečistoća na polu, a mjehurići izlaze i svladavaju površinsku napetost bazena za zavarivanje kako bi napustili bazen za zavarivanje, što rezultira rupom defekti. U ovom procesu, brza promjena pulsirajuće laserske snage dodatno povećava tendenciju stvaranja rupa od miniranja. Stoga, osim poboljšanja čišćenja prije zavarivanja, defekti rupa također se mogu smanjiti optimizacijom varijacije snage lasera.

Baterijski modul može se shvatiti kao kombinacija litij-ionskih ćelija u nizu i paralelno i opremljen je jednim uređajem za nadzor i upravljanje baterijom. Strukturni dizajn baterijskog modula često određuje učinkovitost i sigurnost baterije. Njegova struktura mora podržavati, učvršćivati ​​i štititi stanicu. U isto vrijeme, kako zadovoljiti zahtjeve prekostrujne, jednolikosti struje, kako zadovoljiti kontrolu temperature ćelije i mogu li se prekinuti ozbiljne abnormalnosti, kako bi se izbjegle lančane reakcije itd., bit će kriteriji za procjenu vrijednosti baterijskog modula.

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

Trenutačno su glavni problemi laserskog zavarivanja u električnim baterijama defekti zavarivanja kao što su pore, pukotine, loše oblikovanje i rupe od pjeskarenja. Ovi nedostaci dovode do smanjene snage baterije, nepropusnosti i vodljivosti, što rezultira nizom sigurnosnih problema kao što su eksplozija baterije, curenje i zagrijavanje. Kako bi se riješili ti problemi, veliki broj studija usmjeren je na optimizaciju procesa, podešavanje snage laserskog zavarivanja, širine pulsa, brzine zavarivanja, količine defokusiranja i drugih parametara koji mogu učinkovito smanjiti nedostatke.

Nije teško vidjeti da je proces zavarivanja baterije dobar posao i svaki mali problem će utjecati na performanse i sigurnost sljedeće gotove baterije. Stoga su visokokvalitetni materijali i visokokvalitetni laserski instrumenti za zavarivanje osnova za osiguranje uspjeha procesa zavarivanja. Inteligentna tehnologija predstavljena laserskim planiranjem putanje zavarivanja, identifikacijom zavara, identifikacijom nedostataka, nadzorom kvalitete itd. također je jedno od budućih žarišta istraživanja.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju automatskog laserskog stroja za oblaganje, brzog laserskog stroja za oblaganje, stroja za lasersko kaljenje, stroja za lasersko zavarivanje i opreme za laserski 3D ispis. Naši proizvodi su isplativi i prodaju se u zemlji i inozemstvu. Ako ste zainteresirani za naše proizvode, kontaktirajte nas na bob@gshenglaser.com.