Jak funguje laserové svařování při výrobě{0}}lithium-iontových baterií

Napájecí baterie navržené pro elektrická vozidla (EV) a velké-mobilní systémy pro ukládání energie vyžadují výjimečně vysokou kapacitu, výkon a strukturální integritu. Při montáži lithium-iontových baterií se laserové svařování osvědčilo jako nejúčinnější, nejpřesnější a nejspolehlivější metoda. Od utěsnění článků až po integraci balení, laserové svařování přímo určuje bezpečnost, vodivost a životnost baterie.

Tento komplexní průvodce rozebírá kritické aplikace laserového svařování v celém procesu výroby baterií a zdůrazňuje ideální zařízení pro každou fázi.

1. Těsnění ventilu proti výbuchu-baterie

Nevýbušný-ventil je zásadní tenkostěnný{1}}bezpečnostní mechanismus na krytu baterie. Když vnitřní tlak stoupne, ventil bezpečně praskne, aby se zabránilo tepelnému úniku nebo explozi.

Výzva:Tento proces vyžaduje absolutní vzducho{0}}těsnost a nulové tepelné zkreslení na ultra-tenkých stěnách.

Evoluce:Tradiční pulzní laserové svařování dosáhlo utěsnění přes překrývající se místa, což vedlo k nižší účinnosti a sub{0}}optimální konzistenci. Dnes laserové svařování s kontinuální vlnou (CW) poskytuje vysokou-rychlost, rovnoměrné švy, což výrazně zlepšuje spolehlivost těsnění a produktivitu.

2. Svařování jazýčků a oček baterie

Jazýčky baterie (očka) spojují vnitřní elektrody s vnějšími svorkami. Kladný pól obvykle používá hliník (Al), zatímco záporný pól používá nikl (Ni) nebo poniklovanou -měď (Ni-}Cu).

Výzva:Svařování těchto vysoce vodivých, nepodobných materiálů vyžaduje silné mechanické spojení a minimální elektrický odpor, aniž by došlo k poškození spodního separátoru. Kontinuální laserové svařování zajišťuje hladké, spolehlivé a esteticky dokonalé spoje.

3. Bodové svařování koncových tyčí

Připojování elektrodových pásků (čistého hliníku, niklu nebo kompozitních pásků) často zahrnuje svařování úzkých pásků s vysokou odrazivostí (často méně než 1,5 mm).

Řešení:Zatímco pulzní lasery byly historicky běžné, vláknové lasery Quasi-Continuous Wave (QCW) se staly průmyslovým standardem. Jejich výjimečná kvalita paprsku a ultra-malé ohnisko poskytují jedinečné výhody při práci s hliníkem nebo mědí s vysokou odrazivostí- ve velmi omezených prostorách.

4. Těsnění pouzdra-to{2}}krytu (těsnění slitiny)

Kryty baterií jsou většinou vyrobeny z hliníkové slitiny 3003, čistého hliníku nebo nerezové oceli 304.

Nerezová ocel nabízí vynikající svařitelnost pod pulzním i kontinuálním laserem.

Pro hliníkové slitiny jsou nejlepší volbou kontinuální vláknové lasery. Potlačují citlivost na trhliny ve svaru a zajišťují hladký průnik. U tenkých hliníkových skořepin (~0,25 mm) zvyšuje použití kontinuálního laserového svařování namísto pulzních systémů 5 až 10krát efektivitu výroby a zároveň nabízí mnohem lepší estetiku a hermetické těsnění.

5. Battery Module & Pack Integration

Pro dosažení požadovaného napětí a kapacity jsou jednotlivé články propojeny sériově nebo paralelně pomocí přípojnic (spojovacích kusů).

Vysoké-nároky na energii:Přípojnice jsou tlustší a přenášejí teplo extrémně rychle. Vzhledem k vysoké odrazivosti mědi a hliníku jsou vysoce-vláknové lasery povinné k zajištění hlubokého průniku, spolehlivé strukturální pevnosti a minimálního elektrického odporu v celé baterii.

Pro splnění těchto přísných průmyslových standardů nabízí Wuhan King's Laser přizpůsobené, vysoce{0}}výkonné laserové systémy navržené pro automatizované linky na výrobu baterií.

Řešení A: Vláknový laserový svařovací stroj QCW

Nejlepší pro:Svařování štítků/oček baterie, bodové svařování pólového pásku a přesné součásti s úzkou{0}}šířkou.

Hlavní výhoda:Má zaostřený průměr bodu, který je pouze 1/3 tradičních YAG laserů. Poskytuje vysoký špičkový výkon s minimálním tepelným příkonem, takže je ideální pro kovy s vysokou -odrazivostí (měď/hliník).

Řešení B: Automatický kontinuální vláknový laserový svařovací stroj

Nejlepší pro:Pouzdro-k-těsnění krytu, průběžné svařování ventilu{2}}odolné proti výbuchu a integrace přípojnic.

Hlavní výhoda:Snadno proniká do kovů o tloušťce přes 2 mm. Je vybaven vláknovým laserovým zdrojem nové{2}}generace a pokročilou kolísavou svařovací hlavou, výrazně rozšiřuje toleranci svarového švu a eliminuje poréznost.

Kvalita svařování rozhoduje o všem, od výroby jednočlánků až po-těžké baterie. Vodivost, pevnost v tahu, hermetické utěsnění, únava kovu a odolnost proti korozi jsou základními měřítky prémiové baterie. Laserové svařování se všeobecně stalo zlatým standardem v řadách baterií pro elektromobily, protože poskytuje bezkonkurenční přesnost, automatizovanou rychlost, nulovou degradaci kontaktů a ekologickou-stopu.