Tiedätkö tehoparistojen laserhitsausprosessin?

Uusien energiaajoneuvojen räjähdysmäinen kehitys viimeisen kahden vuoden aikana on herättänyt yhä enemmän huomiota ulkopuolelta, ei vain kulutuksen vaikutuksesta, vaan myös teollisuudessa uusien energiaajoneuvojen johtama teknologinen trendi on kasvanut voimakas voima, jota ei voi sivuuttaa. Tänään puhumme laserhitsausprosessista, jota sovelletaan akkuihin, uusien energia-ajoneuvojen voimanlähteeseen.

Uusien energiaajoneuvojen myynnin kasvun myötä myös tehoakkujen asennettu kapasiteetti on kasvanut nopeasti. Tiedot osoittavat, että vuonna 2021 Kiinan uuden energian ajoneuvojen myynti 3521000, kasvua 157,5%; Akkujen asennettu kapasiteetti oli 154,5 GWh, kasvua 142,8 %. Akkujen valmistajat ovat laajentaneet tuotantokapasiteettia, akateemikko Ouyang Minggao sähköajoneuvossa 100 asiantuntijaa sanoi, että vuoteen 2025 mennessä Kiinan tehoakun tuotantokapasiteetti nousee 3000GWh:iin. Tehoakkujen valmistuksessa alhaiset kustannukset, korkea laatu ja korkea hyötysuhde ovat valmistusyritysten kolme päätavoitetta, joten akkuvalmistajat suosivat teknistä prosessia ja älykkäitä laitteita, joilla nämä kolme tavoitetta voidaan saavuttaa.

Virta-akun sisäpuoli on myös kokonainen monimutkainen järjestelmä akkukennosta, akkumoduulista ja akusta valmistusprosessin jälkeen ja lopulta koottu kokonaiseksi akkujärjestelmäksi. Niistä materiaalien ja materiaalien, moduulien ja moduulien sekä akkupakettien rakenteiden yhdistäminen edellyttää erittäin vaativaa hitsausprosessia -laserhitsaus.

Hitsausmenetelmien ja -prosessien kohtuullinen valinta tehoakkujen valmistusprosessissa vaikuttaa suoraan akun hintaan, laatuun, turvallisuuteen ja yhtenäisyyteen. Seuraavaksi selvitä tehoakkuhitsauksen sisältö.

Virta-akku on jaettu neliömäisiin, sylinterimäisiin ja pehmeisiin akkuihin. Tällä hetkellä tehoparistojen tuotannossa laserhitsauksen käyttö sisältää pääasiassa:

Keskiprosessi:napakorvan hitsaus (mukaan lukien esihitsaus), napahihnan pistehitsaus, akun esihitsaus kuoreen, kuoren yläkannen tiivistyshitsaus, nesteen ruiskutusaukon tiivistyshitsaus jne.

Prosessin jälkeen:mukaan lukien akku PACK -moduulin liitäntälevyn hitsaus sekä moduulin takakansilevy räjähdyssuojatussa venttiilihitsauksessa.

Tehoakun kuorella ja kansilevyllä on elektrolyytin ja tukielektrodimateriaalien kapselointi, joka tarjoaa vakaan suljetun ympäristön sähköenergian varastointiin ja vapautumiseen, ja hitsauksen laatu määrää suoraan akun tiiviyden ja puristuslujuuden, mikä vaikuttaa akun käyttöikään ja turvallisuuteen. Akun kuori on valmistettu pääasiassa Al3003-alumiiniseoksesta, jonka paksuus on yleensä 0,6–0,8 mm, ja yleensä käytetään pienitehoista pulssilaserhitsausta. Vaipan ja kansilevyn liitosasento on esitetty kuvassa, jossa laserhitsauksen pääasialliset laatuongelmat ovat läpäisemättömyys, huokoisuus ja akun tiiviyttä heikentävä pohja.

Akun napa on akun positiivinen ja negatiivinen kosketuslevy, yleisesti ottaen positiivinen elektrodi käyttää alumiinia ja negatiivinen elektrodi kuparia, ja sen tehtävänä on saada akun napa hitsattua liitäntälevyn läpi sarjaksi ja rinnakkaispiiri akkumoduulin muodostamiseksi.

Räjähdyssuojattu venttiili on ohutseinäinen venttiilirunko akun tiivistelevyssä. Kun akun sisäinen paine ylittää määritellyn arvon, räjähdyssuojattu venttiilin runko rikkoutuu ja tyhjenee ensin paineen vapauttamiseksi ja akun halkeamisen välttämiseksi. Räjähdyssuojatun venttiilin rakenne on nerokas, ja kaksi tietyn muotoista alumiinilevyä on hitsattu tiukasti laserhitsauksella. Kun paine akun sisällä nousee tiettyyn arvoon, alumiinilevy katkeaa suunnitellusta ura-asennosta, mikä estää akun laajenemisen edelleen ja aiheuttaa räjähdyksen. Siksi tällä prosessilla on laserhitsausprosessille erittäin tiukat vaatimukset, jotka edellyttävät hitsin tiivistämistä, tiukasti lämmöntuontia ja varmistavat, että hitsin vauriopainearvo on vakaa tietyllä alueella (yleensä 0). 4~0.7 MPa), liian suuri tai liian pieni vaikuttaa suuresti akun turvallisuuteen.

Sovitinlevy ja pehmeä liitos ovat avainkomponentteja akun kansilevyn ja akkukennon yhdistämiseksi. Siinä on myös otettava huomioon akun ylivirta-, lujuus- ja alhainen roiskevaatimukset, joten hitsausprosessissa kansilevyn kanssa on oltava riittävä hitsausleveys ja akun päälle ei saa putoa hiukkasia akun oikosulun välttämiseksi. piirit. Negatiivisena elektrodimateriaalina kupari on korkea käänteismateriaali, jolla on alhainen absorptionopeus, joka vaatii suuremman energiatiheyden hitsaamiseen, ja uusin sinisen valon komposiittilaser voi ratkaista perinteiset prosessiongelmat, kuten korkean käänteisen ja roiskeen.

Akun kansilevyn napa on jaettu sisäiseen akkuun ja ulkoiseen akkuliitäntään. Akun sisäinen liitäntä on kennopylvään ja kannen navan hitsaus; Akun ulkoinen liitäntä on se, että akun napa hitsataan liitäntälevyn läpi muodostamaan sarja- ja rinnakkaispiiri akkumoduulin muodostamiseksi.

Akun laserhitsauksen pääongelma on myös reikävika, ja syy on samanlainen kuin räjähdyssuojatussa venttiilissä. Napahitsaus on olennaisesti alumiinin siirtolohkon ja pylvään liitäntäpinta, ja alumiinilohkon reiän halkaisija on vain noin 6 mm, mikä tekee epäpuhtauksien, kuten leimausöljyn ja puhdistusaineen, pidättämisen erittäin helpoksi. Korkean energiatiheyden omaava laservalo saa hitsauksen lämpötilan nousemaan, mikä johtaa jäännösepäpuhtauksien nopeaan höyrystymiseen navassa, ja kuplat karkaavat ja ylittävät hitsisulan pintajännityksen poistuakseen hitsausaltasta, jolloin syntyy reikä. vikoja. Tässä prosessissa pulssilaserin tehon nopea muutos lisää entisestään taipumusta räjäytysreikiin. Siksi hitsausta edeltävän puhdistuksen tehostamisen lisäksi reikien vikoja voidaan vähentää myös optimoimalla lasertehon vaihtelua.

Akkumoduuli voidaan ymmärtää sarjassa ja rinnakkain olevien litiumionikennojen yhdistelmänä, ja se on varustettu yhdellä akun valvonta- ja hallintalaitteella. Akkumoduulin rakenne määrittää usein akun suorituskyvyn ja turvallisuuden. Sen rakenteen tulee tukea, kiinnittää ja suojata solua. Samaan aikaan, miten täyttää ylivirran vaatimukset, virran tasaisuus, miten kennon lämpötilan hallinta ja onko olemassa vakavia poikkeavuuksia, voidaan katkaista ketjureaktioiden välttämiseksi jne. kriteerit akkumoduulin ansioiden arvioimiseksi.

Samaan aikaan, koska kuparin ja alumiinin lämmönsiirto on erittäin nopeaa ja laserin heijastavuus on erittäin korkea, liitoslevyn paksuus on suhteellisen suuri, joten on tarpeen käyttää tehokkaampaa laseria hitsaus.

Tällä hetkellä tehoakkujen laserhitsauksen pääongelmat ovat hitsausvirheet, kuten huokoset, halkeamat, huonot muovaus- ja puhallusreiät. Nämä viat heikentävät akun lujuutta, tiiviyttä ja johtavuutta, mikä johtaa useisiin turvallisuusongelmiin, kuten akun räjähtämiseen, vuotamiseen ja kuumenemiseen. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi suuri määrä tutkimuksia keskittyy prosessin optimointiin, laserhitsaustehon, pulssin leveyden, hitsausnopeuden, defocusing-määrän ja muiden parametrien säätämisellä voidaan tehokkaasti vähentää vikoja.

Ei ole vaikea nähdä, että tehoakun hitsausprosessi on hieno työ, ja kaikki pienet ongelmat vaikuttavat myöhemmän valmiin tehoakun suorituskykyyn ja turvallisuuteen. Siksi korkealaatuiset materiaalit ja laadukkaat laserhitsauslaitteet ovat perusta hitsausprosessin onnistumiselle. Älykäs tekniikka, jota edustavat laserhitsauspolun suunnittelu, hitsin tunnistaminen, vikojen tunnistaminen, laadunvalvonta jne., on myös yksi tulevaisuuden tutkimuskohteista.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. on korkean teknologian yritys, joka on erikoistunut automaattisten laserpäällystyskoneiden, nopean laserpäällystyskoneen, lasersammutuskoneen, laserhitsauskoneen ja laser-3D-tulostuslaitteiden T&K-toimintaan, valmistukseen ja myyntiin. Tuotteemme ovat kustannustehokkaita ja niitä myydään kotimaassa ja ulkomailla. Jos olet kiinnostunut tuotteistamme, ota meihin yhteyttä numeroon bob@gshenglaser.com.