Noget du skal vide om lasersvejsemaskiner
Som vi alle ved, kaldes de batterier, der leverer drivkraft til elektriske køretøjer, strømbatterier, herunder traditionelle bly-syre-batterier, nikkel-metalhydrid-batterier og nye lithium-ion-batterier, som er opdelt i strømbatterier (hybride elektriske køretøjer) og strømbatterier af energitype. Strømbatteri (rent elektrisk køretøj).
Forholdet mellem strømbatteri og lasersvejsning
Strømbatterier tegner sig for 30 procent -40 procent af prisen på nye energikøretøjer og er den største del af prisen på nye energikøretøjer. De er meget vigtige for nøgleindikatorer såsom krydstogts rækkevidde, køretøjets levetid og sikkerhed for nye energikøretøjer. Derfor er forbedring af ydeevnen af strømbatterier nøglen til at forbedre den overordnede ydeevne af nye energikøretøjer.
I produktionsprocessen af strømbatterier, fra cellefremstilling til PACK-samling, er svejsning en meget vigtig fremstillingsproces. Især indeholder strømbatteriets struktur en række forskellige materialer, såsom stål, aluminium, kobber, nikkel osv. Disse metaller kan laves om til elektroder, ledninger eller hylstre. Uanset om det er svejsning mellem et materiale eller flere materialer, stilles der derfor højere krav til svejseprocessen.
Lasersvejsning bruger laserstrålens fremragende retningsevne og høje effekttæthed til at fungere. Laserstrålen fokuseres på et lille område gennem det optiske system, og en varmekilde med højkoncentreret energi dannes på den svejste del på meget kort tid. zone, så loddet smeltes og danner en fast loddesamling og svejsning.
I hele den industrielle kæde af strømbatterier bruges lasersvejsning hovedsageligt i midtstrømsproduktionen af strømlithiumbatterier. Som en højpræcisionssvejsemetode er den ekstremt fleksibel, præcis og effektiv, og den kan opfylde ydeevnekravene til strømbatteriproduktionsprocessen. Det er det første valg i fremstillingsprocessen for strømbatterier og er blevet standardudstyret i denstrøm batteri produktionslinje.
Almindelige svejseapplikationer til strømbatterier
Power-batterier er opdelt i firkantede, cylindriske og posebatterier. På nuværende tidspunkt, i produktionen af strømbatterier, omfatter forbindelsen til brug af lasersvejsning hovedsageligt:
- Mellemproces: svejsning af tapper (inklusive forsvejsning), punktsvejsning af poler, forsvejsning af batterier i skallen, tætningssvejsning af skallens topdæksel, forseglingssvejsning af væskeinjektionsporten osv.;
- Efterfølgende proces: inklusive svejsning af forbindelsesstykket, når batteri PACK-modulet er installeret, og svejsning af den eksplosionssikre ventil på dækpladen bag modulet mv.
1. Batteri eksplosionssikker ventilsvejsning
Den eksplosionssikre ventil er et tyndvægget ventilhus på batteriets tætningsplade. Når batteriets indre tryk overstiger den specificerede værdi, er det eksplosionssikre ventilhus det første til at briste og udlufte, hvilket frigiver trykket og forhindrer batteriet i at sprænge. Strukturen af den eksplosionssikre ventil er genial, og to aluminiummetalplader af en bestemt form svejses fast ved lasersvejsning. Når batteriets indre tryk stiger til en vis værdi, knækker aluminiumspladen fra den konstruerede rilleposition for at forhindre batteriet i at udvide sig yderligere og forårsage en eksplosion. Derfor har denne proces ekstremt strenge krav til lasersvejseprocessen, hvilket kræver, at svejsesømmen skal forsegles, streng kontrol af varmetilførslen og sikre, at svejsesømmens fejltrykværdi er stabil inden for et bestemt område (generelt 0.4~0.7MPa), for stor eller for lille vil forårsage skade. Det har stor betydning for batteriets sikkerhed.
Derfor anvender eksplosionssikre ventiler generelt splejsningssvejsning. Meget praksis har vist, at brugen af hybrid svejslasere kan opnå højhastighedssvejsning af høj kvalitet, og svejsestabilitet, svejseeffektivitet og udbytte kan garanteres.
2. Polsvejsning
Polerne på batteridækslet er opdelt i batteri interne og batteri eksterne forbindelser. Den interne forbindelse af batteriet er svejsningen af batteritappen og polen på dækpladen; den eksterne forbindelse af batteriet er svejsningen af batteripolen gennem forbindelsesstykket for at danne et serie- og parallelkredsløb for at danne et batterimodul.
Batteriets pol er batteriets positive og negative poler. Generelt er den positive pol lavet af aluminium, og den negative pol er lavet af kobber. Den almindeligt anvendte struktur er nittestrukturen, som er fuldsvejset efter at nitningen er afsluttet, og dens størrelse er generelt en cirkel med en diameter på 8. Ved svejsning, i tilfælde af opfyldelse af trækkraften og den elektriske ledningsevne, der kræves af designet, foretrækkes fiberlasere eller hybridsvejselasere med god strålekvalitet og ensartet energifordeling. Aluminium- Aluminium struktur svejsning, kobber-kobber struktur svejsestabilitet, reducerer sprøjt og forbedrer svejseudbyttet.
3. Adaptersvejsning
Adapterstykket og den fleksible forbindelse er nøglekomponenterne til at forbinde batteridækslet og battericellen. Det skal samtidig tage hensyn til batteriets overstrøm, styrke og lave sprøjtkrav, så under svejseprocessen med dækpladen skal der være tilstrækkelig svejsebredde, og det er nødvendigt at sikre, at der ikke falder partikler på battericellen for at undgå batterikortslutning. Kobber, som det negative elektrodemateriale, er et højreflekterende materiale med lav absorptionshastighed og kræver højere energitæthed for at svejse under svejsning. Den sammensatte laser kan godt løse de traditionelle procesproblemer som høj refleksion og sprøjt.
4. Skalforseglingssvejsning
Kapslingsmaterialerne til strømbatteriet omfatter aluminiumslegering og rustfrit stål, blandt hvilke aluminiumslegering bruges mest, og nogle få er rent aluminium. Rustfrit stål er materialet med den bedste lasersvejsbarhed, især 304 rustfrit stål, uanset om det er pulseret eller kontinuerlig laser kan opnå svejsninger med et godt udseende og ydeevne.
Brug af en kontinuerlig laser til at svejse tyndskallede lithiumbatterier kan øge effektiviteten med 5 til 10 gange, og udseendet og tætningen er bedre. Nu, for at forfølge hurtigere svejsehastighed og mere ensartet udseende, er de fleste virksomheder begyndt at bruge hybridsvejsning og ringformet plet til at erstatte den tidligere lavhastigheds enkeltfibersvejsning. På nuværende tidspunkt har svejsehastigheden for de fleste virksomheders masseproduktionslinjer nået 200 mm/s, og lavhastighedslinjen for optisk fibersvejsning fra nogle producenter, for at sikre stabiliteten af svejsestrengen, er den generelle masseproduktionshastighed 70 mm/s.
5. Forseglingssøm (elektrolytindsprøjtningsport) svejsning
Der findes også mange former for tætningssøm (hulhætter til væskeindsprøjtning). Dens form er normalt en cirkulær hætte med en diameter på 8 mm og en tykkelse på omkring 0,9 mm. , tilstedeværelsen af revner og sprængningspunkter.
Som den sidste proces med cellesvejsning er udbyttegraden af tætningssømsvejsning særlig vigtig. På grund af tilstedeværelsen af resterende elektrolyt under forseglingssømsvejsning forårsages defekter såsom eksplosionspunkter og nålehuller, og den vigtigste måde at undertrykke disse defekter på er at reducere varmetilførslen. Efter langsigtede eksperimenter og omfattende markedsverifikation, er brugen af lasere selvstændigt udviklet afACEYkan i høj grad forbedre stabilitet og kompatibilitet og derved i høj grad forbedre udbyttegraden. I øjeblikket kan udbyttegraden for ACEY laserforsegling af neglesvejsning nå op på 99,5 procent.
6. Strøm batterimodul og PACK svejsning
Batterimodulet kan forstås som kombinationen af lithium-ion-celler i serie og parallel, og tilføjelsen af en enkelt batteriovervågnings- og styringsenhed. Det strukturelle design af batterimodulet bestemmer ofte ydelsen og sikkerheden af en batteripakke. Dens struktur skal understøtte, fiksere og beskytte batterikernen. Samtidig vil det være kriterierne for at bedømme kvaliteten af batterimodulet, hvordan man opfylder kravene til overstrøm, strømens ensartethed, hvordan man opfylder kontrollen af temperaturen på batterikernen, og om strømmen kan afbrydes, når der er en alvorlig abnormitet, for at undgå kædereaktioner osv.
Da lasersvejsning mellem kobber og aluminium er let at danne skøre forbindelser, som ikke kan opfylde kravene til brug, anvendes der normalt ultralydssvejsning, og kobber og kobber, aluminium og aluminium lasersvejses generelt. Samtidig, da kobber og aluminium begge leder varme meget hurtigt og har meget høj reflektivitet over for laserlys, er tykkelsen af forbindelsesstykket relativt stor, så der kræves en højeffektlaser for at opnå svejsning.
Acey New Energy er en professionel leverandør specialiseret i Lithium Battery Pack Assembly Line med mere end 12 års dedikeret erfaring inden for lithium batteri svejsning, og vi leverer one-stop løsning til cylindrisk batteripakke samlebånd og automatiseret svejsning. Hvis du vil lære mere omlaser svejsemaskine, er du velkommen til at kontakte os.
