Ceva ce trebuie să știți despre aparatele de sudură cu laser
După cum știm cu toții, bateriile care asigură puterea de antrenare a vehiculelor electrice se numesc baterii de putere, inclusiv bateriile tradiționale cu plumb-acid, bateriile nichel-hidrură metalică și bateriile de putere cu litiu-ion emergente, care sunt împărțite în baterii de putere de tip putere (vehicule electrice hibride) și baterii de putere de tip energetic. Baterie de alimentare (vehicul pur electric).
Relația dintre bateria de putere și sudarea cu laser
Bateriile de putere reprezintă 30% -40% din costul vehiculelor cu energie nouă și reprezintă cea mai mare parte din costul vehiculelor cu energie nouă. Ele sunt foarte importante pentru indicatori cheie, cum ar fi autonomia de croazieră, durata de viață a vehiculului și siguranța vehiculelor cu energie nouă. Prin urmare, îmbunătățirea performanței bateriilor de putere este cheia pentru îmbunătățirea performanței generale a vehiculelor cu energie nouă.
În procesul de producție a bateriilor de putere, de la fabricarea celulelor până la asamblarea PACK, sudarea este un proces de fabricație foarte important. În special, structura bateriei de putere conține o varietate de materiale, cum ar fi oțel, aluminiu, cupru, nichel etc. Aceste metale pot fi transformate în electrozi, fire sau carcase. Prin urmare, fie că este vorba de sudare între un material sau mai multe materiale, procesului de sudare sunt impuse cerințe mai mari.
Sudarea cu laser folosește directivitatea excelentă și densitatea mare de putere a fasciculului laser pentru a funcționa. Raza laser este focalizată pe o zonă mică prin intermediul sistemului optic, iar pe piesa sudată se formează într-un timp foarte scurt o sursă de căldură cu energie foarte concentrată. zona, astfel încât lipitura să fie topită și să formeze o îmbinare de lipire și o sudură fermă.
În întregul lanț industrial de baterii de putere, sudarea cu laser este utilizată în principal în producția de baterii cu litiu de putere. Ca metodă de sudare de înaltă precizie, este extrem de flexibilă, precisă și eficientă și poate îndeplini cerințele de performanță ale procesului de producție a bateriilor de putere. Este prima alegere în procesul de fabricare a bateriilor de putere și a devenit echipamentul standard allinie de producție a bateriilor de putere.
Aplicații comune de sudare pentru bateriile de putere
Bateriile de putere sunt împărțite în baterii pătrate, cilindrice și de pungă. În prezent, în producția de baterii de putere, legătura de utilizare a sudării cu laser include în principal:
- Procesul de mijloc: sudarea urechilor (inclusiv presudarea), sudarea în puncte a stâlpilor, presudarea bateriilor în carcasă, sudarea de etanșare a capacului superior al carcasei, sudarea de etanșare a portului de injecție de lichid etc.;
- Procesul ulterior: inclusiv sudarea piesei de conectare atunci când modulul PACK de baterii este instalat și sudarea supapei antiexplozive pe placa de acoperire din spatele modulului etc.
1. Sudare cu supapă antiexplozie a bateriei
Supapa antiexplozie este un corp de supapă cu pereți subțiri pe placa de etanșare a bateriei. Când presiunea internă a bateriei depășește valoarea specificată, corpul supapei antiexplozie este primul care se rupe și se aerisește, eliberând presiunea și împiedicând spargerea bateriei. Structura supapei antiexplozie este ingenioasă, iar două foi de aluminiu de o anumită formă sunt sudate ferm prin sudare cu laser. Când presiunea internă a bateriei crește la o anumită valoare, foaia de aluminiu se rupe din poziția proiectată a canelurii pentru a preveni extinderea în continuare a bateriei și provocarea unei explozii. Prin urmare, acest proces are cerințe extrem de stricte privind procesul de sudare cu laser, necesitând etanșarea cordonului de sudură, controlând strict aportul de căldură și asigurându-se că valoarea presiunii de eșec a cordonului de sudură este stabilă într-un anumit interval (în general 0.4~0.7MPa), prea mare sau prea mic va cauza daune. Are un impact mare asupra siguranței bateriei.
Prin urmare, supapele rezistente la explozie adoptă în general sudarea prin îmbinare. O mulțime de practică a dovedit că utilizarea laserelor hibride de sudare poate realiza sudare de mare viteză și de înaltă calitate, iar stabilitatea sudurii, eficiența sudurii și randamentul pot fi garantate.
2. Sudarea stâlpului
Polii de pe capacul bateriei sunt împărțiți în conexiuni interne ale bateriei și conexiuni externe ale bateriei. Conexiunea internă a bateriei este sudarea urechii bateriei și a polului plăcii de acoperire; conexiunea externă a bateriei este sudarea polului bateriei prin piesa de legătură pentru a forma un circuit în serie și paralel pentru a forma un modul de baterie.
Polul bateriei este polii pozitiv și negativ ai bateriei. În general, polul pozitiv este din aluminiu, iar polul negativ este din cupru. Structura utilizată în mod obișnuit este structura de nituire, care este complet sudată după terminarea niturii, iar dimensiunea sa este în general un cerc cu diametrul de 8. La sudare, în cazul îndeplinirii forței de tracțiune și conductibilității electrice cerute de proiectare, sunt preferate laserele cu fibră sau laserele hibride de sudare cu o calitate bună a fasciculului și o distribuție uniformă a energiei. Sudarea structurii aluminiu-aluminiu, stabilitatea sudării structurii cupru-cupru, reduce stropii și îmbunătățește randamentul sudurii.
3. Sudura adaptor
Piesa adaptorului și conexiunea flexibilă sunt componentele cheie pentru conectarea capacului bateriei și a celulei bateriei. Trebuie să țină cont de cerințele de supracurent, rezistență și stropire scăzută ale bateriei în același timp, astfel încât în timpul procesului de sudare cu placa de acoperire, trebuie să existe o lățime de sudură suficientă și este necesar să vă asigurați că nu cad particule pe celula bateriei pentru a evita scurtcircuitul bateriei. Cuprul, ca material pentru electrodul negativ, este un material cu reflexie ridicată, cu o rată scăzută de absorbție și necesită o densitate de energie mai mare pentru sudare în timpul sudării. Laserul compozit poate rezolva bine problemele tradiționale ale procesului, cum ar fi reflexia ridicată și stropirea.
4. Sudarea de etanșare a carcasei
Materialele carcasei bateriei de alimentare includ aliaj de aluminiu și oțel inoxidabil, printre care aliajul de aluminiu este cel mai folosit, iar câteva sunt aluminiu pur. Oțelul inoxidabil este materialul cu cea mai bună sudabilitate cu laser, în special oțelul inoxidabil 304, indiferent dacă laserul pulsat sau continuu poate obține suduri cu aspect și performanțe bune.
Utilizarea unui laser continuu pentru a suda bateriile cu litiu cu carcasa subțire poate crește eficiența de 5 până la 10 ori, iar aspectul și etanșarea sunt mai bune. Acum, pentru a urmări o viteză de sudare mai mare și un aspect mai uniform, majoritatea companiilor au început să folosească sudarea hibridă și spotul inelar pentru a înlocui sudarea anterioară cu o singură fibră cu viteză mică. În prezent, viteza de sudare a liniilor de producție în masă ale majorității companiilor a atins 200 mm/s, iar linia de viteză mică de sudare a fibrei optice a unor producători, pentru a asigura stabilitatea cordonului de sudură, viteza generală de producție în masă este de 70 mm/s.
5. Cui de etanșare (port de injecție electrolit) sudare
Există, de asemenea, multe forme de etanșare a cuielor (capace de găuri de injecție de lichid). Forma sa este de obicei un capac circular cu un diametru de 8 mm și o grosime de aproximativ 0,9 mm. , prezența fisurilor și a punctelor de spargere.
Ca ultim proces de sudare a celulelor, rata de curgere a sudării cuielor de etanșare este deosebit de importantă. Datorită existenței electrolitului rezidual în timpul sudării cuielor de etanșare, sunt cauzate defecte precum punctele de explozie și găuri, iar modalitatea cheie de a suprima aceste defecte este reducerea aportului de căldură. După experimente pe termen lung și verificări ample de piață, utilizarea laserelor dezvoltată independent deACEYpoate îmbunătăți considerabil stabilitatea și compatibilitatea, îmbunătățind astfel considerabil rata de randament. În prezent, rata de randament a sudării unghiilor de etanșare cu laser ACEY poate ajunge la 99,5 la sută.
6. Modul baterie de alimentare și sudare PACK
Modulul bateriei poate fi înțeles ca o combinație de celule litiu-ion în serie și paralel și adăugarea unui singur dispozitiv de monitorizare și management al bateriei. Designul structural al modulului bateriei determină adesea performanța și siguranța unui pachet de baterii. Structura sa trebuie să susțină, să fixeze și să protejeze miezul bateriei. În același timp, cum să îndepliniți cerințele de supracurent, uniformitatea curentului, cum să îndepliniți controlul temperaturii miezului bateriei și dacă alimentarea poate fi întreruptă atunci când există o anomalie gravă, pentru a evita reacțiile în lanț etc., vor fi criteriile de evaluare a calității modulului bateriei.
Deoarece sudarea cu laser între cupru și aluminiu se formează ușor compuși fragili, care nu pot îndeplini cerințele de utilizare, de obicei se folosește sudarea cu ultrasunete, iar cuprul și cuprul, aluminiul și aluminiul sunt în general sudate cu laser. În același timp, deoarece cuprul și aluminiul conduc căldura foarte repede și au o reflectivitate foarte mare la lumina laser, grosimea piesei de conectare este relativ mare, așa că este necesar un laser de mare putere pentru a realiza sudarea.
Acey New Energy este un furnizor profesionist specializat în linia de asamblare a pachetelor de baterii cu litiu, cu peste 12 ani de experiență dedicată în domeniul sudării bateriilor cu litiu și oferim o soluție unică pentru linia de asamblare a pachetelor de baterii cilindrice și sudarea automată. Dacă doriți să aflați mai multe despreaparat de sudura cu laser, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.
