Az új energetikai járművek értékesítésének növekedésével az akkumulátorok beépített kapacitása is gyorsan növekszik. Az adatok azt mutatják, hogy 2021-ben Kínában 3,521 millió darabot értékesítettek az új energiafelhasználású járművekből, ami 157,5 százalékos növekedést jelent; akkumulátor beépített kapacitása elérte a 154,5 GWh-t, ami 142,8 százalékos növekedést jelent. Az akkumulátorgyártó vállalkozásoknak bővíteniük kell a termelési kapacitást, Ouyang Minggao akadémikus az elektromos jármű 100 szakértője szerint 2025-re Kína akkumulátor-gyártási kapacitása eléri a 3,000 GWh-t. Az akkumulátor gyártási folyamatában az alacsony költség, a magas minőség és a nagy hatékonyság a gyártó vállalatok három fő céljának megvalósítása, ezért a műszaki folyamat és az intelligens berendezések három céljának megvalósítását az akkumulátorgyártók kiemelten kedvelik.
Az akkumulátor szintén egy összetett rendszer, kezdve a cellától, az akkumulátormodultól az akkumulátorcsomagig, a gyártási folyamaton keresztül, és végül egy teljes akkumulátor-rendszerré összeállítva. Ezek közül az anyag-anyag, a modul-modul és az akkumulátor-szerkezet összekapcsolása a rendkívül igényes hegesztési folyamatot - lézeres hegesztést - foglalja magában.
Az akkumulátor gyártási folyamatának hegesztési módszere és ésszerű választása közvetlenül befolyásolja az akkumulátor költségét, az akkumulátor minőségét, biztonságát és konzisztenciáját. A következő lépés az akkumulátoros hegesztés tartalmának rendszerezése.
Az akkumulátoros általános hegesztési alkalmazások
Az akkumulátorokat négyzet alakú, hengeres és puha akkumulátorra osztják. Napjainkban az akkumulátorok gyártása során a lézeres hegesztő láncszemek alkalmazása elsősorban
Középső folyamat: pólussaruk hegesztése (beleértve az előhegesztést is), pólusszalagok ponthegesztése, a mag előhegesztése a héjba, a héj felső burkolatának tömítőhegesztése, a folyadékbefecskendező nyílás tömítőhegesztése stb. tovább;
Hátsó csatorna folyamat: beleértve a csatlakozó fülek hegesztését az akkumulátorcsomagnál, és a modul után a fedőlemezen lévő robbanásbiztos szelep hegesztését.
Akkumulátorház és fedőlemez hegesztése
Az akkumulátor héja és fedele az elektrolit és a támasztóelektróda anyagok kapszulázását tölti be, stabil és zárt környezetet biztosítva az elektromos energia tárolására és leadására, hegesztési minősége pedig közvetlenül meghatározza az akkumulátor tömítettségét és nyomásszilárdságát, így befolyásolja. az akkumulátor élettartamát és biztonsági teljesítményét. Az akkumulátor héja főleg Al3003 alumíniumötvözetből készül, amelynek vastagsága általában 0,6 és 0,8 mm között van, és általában kis teljesítményű impulzuslézerrel hegesztik. A tok és a burkolat közötti kapcsolat az ábrán látható. A lézeres hegesztés fő minőségi problémája ezen a helyen a tökéletlenségek, a porozitás és az összehúzódás, ami csökkenti az akkumulátor tömítési teljesítményét.
Akkumulátor pozitív és negatív kapocs hegesztése
Az akkumulátor pólusa az akkumulátor pozitív és negatív érintkezője, általánosságban elmondható, hogy a pozitív elektróda alumíniumot, a negatív elektróda rezet használ, feladata az akkumulátor pólusának átengedése a csatlakozódarab hegesztésén, soros és párhuzamos áramkör kialakítása, akkumulátort képezve. modult.
Akkumulátor robbanásbiztos szeleptömítés hegesztés
A robbanásbiztos szelep egy vékony falú szeleptest az akkumulátor tömítőlemezén, amikor az akkumulátor belső nyomása meghaladja a megadott értéket, a robbanásbiztos szeleptest átveszi a vezetést a szakadásban és légtelenítésben, felszabadítja a nyomást és elkerüli a az akkumulátor szétrobbanásától. A robbanásbiztos szelepszerkezet ötletes, többnyire lézeres hegesztéssel szilárdan a két alumínium fémlemez bizonyos alakjában. Amikor az akkumulátor belsejében a nyomás egy bizonyos értékre emelkedik, az alumínium darab kiszakad a tervezett horonyhelyzetből, megakadályozva az akkumulátor további tágulását és robbanást. Ezért ez a folyamat a lézeres hegesztési folyamat követelményei rendkívül szigorúak, a hegesztési tömítés követelményei, a hőbevitel szigorú ellenőrzése annak biztosítása érdekében, hogy a hegesztési roncsoló nyomás értéke egy bizonyos tartományon belül stabilizálódjon (általában a 0 tartományban). .4 ~ 0.7 MPa), a túl nagy vagy túl kicsi nagy hatással van az akkumulátor biztonságára.
Akkumulátor adapter hegesztés
Az adapterdarab és a rugalmas csatlakozás az akkumulátorfedelet az akkumulátorcellával összekötő kulcselemek. Figyelembe kell vennie az akkumulátor túláramának, szilárdságának és csekély fröcskölésének követelményeit, így a fedőlemezzel végzett hegesztési folyamat során elegendő hegesztési szélességnek kell lennie, és ügyelni kell arra, hogy ne essen részecskék az elektromos hálózatra. cellát, hogy elkerülje az akkumulátor rövidzárlatát. Ami a negatív elektróda anyagát illeti, a réz a nagy fényvisszaverő anyag alacsony abszorpciós sebességéhez tartozik, amely nagyobb energiasűrűséget igényel a hegesztéshez, a Lianyin lézer legújabb kék fényű kompozit lézere jól megoldja a hagyományos folyamatproblémákat, például a nagy fényvisszaverő képességet és a fröcskölést.
Akkumulátor pólushegesztés
Az akkumulátorfedél pólusai belső és külső csatlakozásokra vannak osztva. Az akkumulátor belső csatlakozása az akkumulátorcella pólussarui és a fedőlemez pólusoszlopa közötti hegesztés; Az akkumulátor külső csatlakozása az akkumulátor pólusoszlopának hegesztése az összekötő darabon keresztül, hogy soros és párhuzamos áramkört képezzenek, és akkumulátormodult képezzenek.
Az akkumulátoroszlopok lézeres hegesztésénél is a fúvólyuk hibája a fő probléma, melynek oka hasonló a robbanásbiztos szelepekéhez. A pólushegesztés lényegében az alumínium adapter és a rúd közötti illeszkedési felület, és az alumíniumtömbben lévő lyuk csak körülbelül 6 mm átmérőjű, ami megkönnyíti, hogy a szennyeződések, például a bélyegzőolaj és a tisztítószerek a területen maradjanak. . A lézer nagy energiasűrűsége a hegesztésben hőmérséklet-emelkedést okoz, ami a póluson maradt szennyeződések gyors elpárologtatásához vezet, aminek következtében a buborékok kiszöknek és elhagyják az olvadt medencét, legyőzve az olvadt medence felületi feszültségét, ami kifújt lyuk hiba. A folyamat során az impulzusos lézerteljesítmény gyors változása tovább növeli a lyukak kialakulásának hajlamát. Ezért az intenzív hegesztés előtti tisztítás mellett a lézerteljesítmény-változás optimalizálásával a fúvólyukak is csökkenthetők.
Teljesítmény akkumulátor modul és hegesztés
Az akkumulátormodul felfogható sorosan és párhuzamosan kapcsolt lítium-ion cellák kombinációjaként, egyetlen akkumulátor-felügyeleti és -kezelő eszközzel. Az akkumulátormodul szerkezeti felépítése gyakran meghatározza az akkumulátorcsomag teljesítményét és biztonságát. Szerkezete alá kell támasztani, rögzíteni és védeni kell az elektromos cellát. Ugyanakkor a szabvány lesz a túláram követelményeinek teljesítése, az áram egyenletessége, az akkumulátorcella hőmérséklet-szabályozásának teljesítése, és le lehet-e vágni, hogy van-e komoly rendellenesség, a láncreakció elkerülése érdekében stb. hogy megítélje az akkumulátormodul érdemeit.
Ugyanakkor a réz és az alumínium hőátadása miatt nagyon gyors és nagyon nagy a visszaverő képessége a lézerre, az összekötő elem vastagsága viszonylag nagy, ezért nagyobb teljesítményű lézer használata szükséges ahhoz, hogy elérjük a lézert. hegesztés.
Következtetés
Jelenleg az akkumulátorok lézeres hegesztésének fő problémái a porozitás, repedések, rossz formázás, lyukak és egyéb hegesztési hibák. Ezek a hibák az akkumulátorcsomag szilárdságának, tömítettségének és vezetőképességének csökkenéséhez vezetnek, ami számos biztonsági problémához vezet, mint például az akkumulátor felrobbanásához, folyadékszivárgáshoz és hőképződéshez. Ezekre a problémákra válaszul számos tanulmány a folyamatoptimalizálásra összpontosít, a lézerhegesztési teljesítmény, az impulzusszélesség, a hegesztési sebesség, a defókuszálás mértéke és egyéb paraméterek beállításával hatékonyan csökkentheti a hibákat.
Nem nehéz belátni, hogy az akkumulátoros hegesztési folyamat kényes munka, minden kisebb probléma kihat a későbbi kész akkumulátor teljesítményére és biztonságára. Ezért a kiváló minőségű anyagok és a kiváló minőségű lézeres hegesztőberendezések a hegesztési folyamat sikerének biztosítása az alapja. Az intelligens technológia, amelyet a lézeres hegesztési útvonaltervezés, a hegesztési varratok azonosítása, a hibaazonosítás, a minőségellenőrzés stb. képvisel, szintén a jövőbeli kutatások egyik forró pontja. Lefordítva: www.DeepL.com/Translator (ingyenes verzió)
