01. Що таке живлення акумулятора
Основна угода світової індустрії електромобілів: батареї, які забезпечують рух електромобілів, називаються силовими батареями, включаючи традиційні свинцево-кислотні батареї, нікель-метал-гідридні батареї та нові літій-іонні батареї, які поділяються на типи живлення. батареї (гібридні електричні транспортні засоби) і батареї на основі енергії (чисто електричні транспортні засоби).
Як ми всі знаємо, акумуляторна батарея є «серцем» нових транспортних засобів. Силові літієві батареї - це в основному батареї з потрійного матеріалу та літій-залізо-фосфатні батареї, а нижче за течією є встановлене застосування нових енергетичних транспортних засобів, які мають вищу потужність розряду, ніж звичайні батареї.
Будучи допоміжною галуззю для транспортних засобів з новою енергією, завдяки індустрії транспортних засобів з новою енергією в останні роки, індустрія акумуляторних батарей також започаткувала вибухове зростання.
02.Зв'язок між батареєю живлення та лазерною промисловістю
Акумуляторна батарея становить 30 відсотків -40 відсотків від загальної вартості транспортних засобів з новою енергією, і це найбільша частина вартості транспортних засобів з новою енергією. Це дуже важливо для ключових показників, таких як запас ходу, термін служби транспортного засобу та безпека нових транспортних засобів на енергії. Таким чином, покращення продуктивності акумуляторних батарей є ключем до покращення загальної продуктивності нових транспортних засобів.
У процесі виробництва акумуляторних батарей зварювання є дуже важливим виробничим процесом від виготовлення елементів до складання PACK. Зокрема, структура силової батареї містить різноманітні матеріали, такі як сталь, алюміній, мідь, нікель тощо.
З цих металів можна виготовляти електроди, дроти або оболонки. Таким чином, незалежно від того, чи це зварювання між одним матеріалом або між кількома матеріалами, до процесу зварювання висуваються вищі вимоги.
Лазерне зварюванняполягає у використанні чудової спрямованості та високої щільності потужності лазерного променя для роботи. Лазерний промінь через оптичну систему фокусується на невеликій ділянці, і на зварюваній деталі за дуже короткий час утворюється джерело тепла з високою концентрацією енергії. зоні, так що зварюваний матеріал плавиться і утворює суцільну зварювальну пляму і шов.
У всьому ланцюжку індустрії енергетичних батарей лазерне зварювання в основному використовується в проміжному виробництві енергетичних літієвих батарей. Будучи високоточним методом зварювання, він є надзвичайно гнучким, точним і ефективним і може відповідати вимогам до продуктивності процесу виробництва силових батарей. Це перший вибір у процесі виробництва силових батарей і став стандартним обладнанням лінії виробництва силових батарей.
03. Загальні застосування акумуляторних батарей для зварювання
Акумулятори живлення поділяються на квадратні, циліндричні та м’які. В даний час у виробництві силових акумуляторів використання лазерного зварювання в основному включає:
Середній процес: зварювання вушок полюсів (включаючи попереднє зварювання), точкове зварювання смуг полюсів, попереднє зварювання елементів батареї в корпус, герметизуюче зварювання верхньої кришки корпусу, герметизуюче зварювання портів для впорскування рідини тощо;
Завершальний процес: включаючи зварювання з’єднувальної деталі, коли батарея комплектує модуль, і зварювання вибухозахищеного клапана на кришці за модулем тощо.
1. Зварювання вибухозахисної арматури батареї
Вибухозахищений клапан - це тонкостінний корпус клапана на ущільнювальній пластині батареї. Коли внутрішній тиск батареї перевищує вказане значення, корпус вибухозахищеного клапана спочатку розривається та здувається, скидаючи тиск, щоб запобігти вибуху батареї. Вибухозахищений клапан має геніальну конструкцію, а два металевих алюмінієвих листа певної форми скріплені лазерним зварюванням.
Коли внутрішній тиск батареї підвищується до певного значення, алюмінієвий лист розривається з заданого положення канавки, запобігаючи подальшому розширенню батареї та викликанню вибуху.
Тому цей процес має надзвичайно суворі вимоги до процесу лазерного зварювання. Це вимагає, щоб зварювальний шов був герметизований, і підведення тепла суворо контролюється, щоб гарантувати, що значення тиску пошкодження зварювального шва є стабільним у певному діапазоні. Якщо він занадто великий або занадто малий, це завдасть великої шкоди безпеці впливу батареї.
Тому вибухозахищений клапан зазвичай використовує стикове зварювання. Після тривалої практики було доведено, що високошвидкісного та високоякісного зварювання можна досягти за допомогоюHGLASERгібридний зварювальний лазер, і можна гарантувати стабільність зварювання, ефективність зварювання та продуктивність.
2. Зварювання стовпів
Полюси на кришці батареї поділяються на внутрішні та зовнішні з’єднання батареї. Внутрішнє з'єднання батареї полягає в зварюванні електродних наконечників сердечника батареї і полюсів кришки; Зовнішнє підключення батареї - це зварювання полюсів батареї через з'єднувальну деталь, щоб утворити послідовну та паралельну схему для формування модуля батареї.
Полюсами батареї є позитивний і негативний електроди батареї. Як правило, позитивний електрод виготовлений з алюмінію, а негативний - з міді. Зазвичай використовуваною конструкцією є клепальна конструкція, яка повністю зварюється після завершення клепки, і її розмір зазвичай становить коло з діаметром. Під час зварювання, у разі досягнення сили розтягування та електропровідності, необхідних конструкції, перевагу надають волоконному лазеру або зварювальному лазеру з хорошою якістю променя та рівномірним розподілом енергії. Зварювання алюмінієвих конструкцій, стабільність зварювальних конструкцій мідь-мідь, зменшення розбризкування та підвищення продуктивності зварювання.
3. Зварювання перехідника
Адаптер і м'яке з'єднання є ключовими компонентами для з'єднання кришки акумулятора та елемента. Необхідно також враховувати вимоги до перевантаження по струму, міцності та низького розбризкування батареї, тому під час процесу зварювання кришки повинна бути достатня ширина зварювального шва, і необхідно переконатися, що жодна частина не впаде на елементі, щоб уникнути короткого замикання батареї.
Мідь, яка використовується як матеріал негативного електрода, є матеріалом із високим відбиттям і низьким коефіцієнтом поглинання, тому для зварювання під час зварювання потрібна більша щільність енергії.
4. Зварювання ущільнювачів оболонки
Матеріали оболонки батареї – це алюмінієвий сплав і нержавіюча сталь, серед яких найчастіше використовується алюмінієвий сплав, а в деяких використовується чистий алюміній. Нержавіюча сталь є найкращим матеріалом для лазерного зварювання, особливо нержавіюча сталь 304, незалежно від того, імпульсний або безперервний лазер може отримати зварні шви з гарним виглядом і продуктивністю.
5. Приварювання ущільнювальних цвяхів (порт впорскування електроліту)
Існує також багато форм герметизуючих цвяхів (заглушки для рідких отворів). Форма зазвичай має круглу кришку діаметром 8 мм і товщиною приблизно 0,9 мм. Основні вимоги до його зварювання полягають у тому, щоб значення опору тиску досягало 1,1 МПа, і він герметичний без проколів. , наявність тріщин і розривів.
Як останній процес зварювання комірок, продуктивність зварювання герметизуючих цвяхів є особливо важливою. Через наявність залишків електроліту під час зварювання ущільнювальних цвяхів виникають такі дефекти, як точки вибуху та отвори, і основним способом придушення цих дефектів є зменшення підведення тепла.
6. Силовий акумуляторний модуль і ПАК зварювання
Акумуляторний модуль можна розуміти як комбінацію літій-іонних елементів, з’єднаних послідовно та паралельно, а також додавання єдиного пристрою моніторингу та керування акумулятором. Конструкція акумуляторного модуля часто може визначати ефективність і безпеку акумуляторної батареї.
Його структура повинна підтримувати, фіксувати і захищати клітину. У той же час, як відповідати вимогам щодо перевантаження по струму, рівномірності струму, як відповідати контролю температури елементів батареї та чи можна вимкнути живлення, коли є серйозна аномалія, щоб уникнути ланцюгових реакцій тощо, всі вони будуть критеріями для оцінки якості акумуляторних модулів.
Оскільки після лазерного зварювання між міддю та алюмінієм легко утворюється крихка сполука, яка не відповідає вимогам використання, зазвичай мідь і мідь, алюміній та алюміній зазвичай зварюють лазером, за винятком ультразвукового зварювання. У той же час через швидку теплопередачу міді та алюмінію та високу відбивну здатність лазера товщина з’єднувальної деталі є відносно великою, тому для зварювання необхідно використовувати лазер більшої потужності.
