Prieš atsirandant lazerinėms technologijoms, akumuliatorių pramonėje buvo naudojamos tradicinės apdorojimo mašinos. Palyginti su tradiciniu mechaniniu apdirbimu, lazerinis apdirbimas turi daug pranašumų ir jį pamažu pripažįsta ličio jonų akumuliatorių gamintojai. Jis gali būti naudojamas metalo folijos pjaustymui, metalo folijos pjovimui, izoliacinės plėvelės pjovimui. Jis taip pat gali būti naudojamas suvirinant skirtukus, akumuliatorių šerdies korpusus, sandarinimo vinis, minkštas jungtis, sprogimui atsparius vožtuvus ir akumuliatorių modulius.
Nuo pat pasirodymo 1990 m. ličio baterijos buvo mėgstamos 3C skaitmeninių, elektrinių įrankių ir kitų pramonės šakų dėl didelio energijos tankio, aukštos įtampos, aplinkos apsaugos, ilgo tarnavimo laiko ir greito įkrovimo. Jų indėlis į naujos energijos automobilių pramonę yra ypač ryškus. Pastaraisiais metais atsirado naujos energijos transporto priemonės. Palyginti su tradiciniais degalų automobiliais, naujos energijos transporto priemonės naudoja ličio baterijas kaip energijos šaltinį. Kadangi ličio jonų akumuliatorių pramonė teikia energijos šaltinį naujoms energijos transporto priemonėms, rinkos potencialas yra didžiulis.
Ličio jonų akumuliatorius (ličio jonų akumuliatorius)
Ličio jonų akumuliatorius, dar žinomas kaip ličio jonų akumuliatorius, yra antrinės baterijos (įkraunamos baterijos) tipas, kurio veikimas daugiausia priklauso nuo ličio jonų judėjimo tarp teigiamo ir neigiamo elektrodų. Kaip naujo tipo švari energija, ličio baterijos gali maitinti ne tik naujos energijos transporto priemones, bet ir įvairius gaminius, tokius kaip elektriniai traukiniai, elektriniai dviračiai ir golfo automobiliai.
Šiame straipsnyje papasakosime apie lazerinę technologiją akumuliatorių gamyboje ir paaiškinsime, kodėl ličio jonų akumuliatorių gamyboje naudojamos lazerinio pjovimo ir lazerinio suvirinimo sistemos.
Lazerinio pjovimo sistema
Ličio jonų akumuliatorių gamyba yra glaudžiai susijusi vienu proceso etapu. Apskritai ličio akumuliatorių gamyba apima 3 dalis: poliaus gamybą, akumuliatorių elementų gamybą ir akumuliatorių surinkimą. Šiuose 3 pagrindiniuose procesuose lazerinis pjovimas yra vienas iš pagrindinių.
Ličio jonų akumuliatorių apdorojimo procesas reikalauja didelio tikslumo, valdymo ir pjovimo mašinos kokybės. Naudojimo metu pjovimo įrankis neišvengiamai susidėvi, todėl atsiranda dulkių ir šerpetojančių paviršių, kurie gali sukelti pavojingų problemų, tokių kaip akumuliatoriaus perkaitimas, trumpasis jungimas ir sprogimas. Siekiant išvengti pavojaus, geriau naudoti lazerinį pjovimo įrenginį.
Palyginti su tradicinėmis mechaninėmis pjovimo staklėmis, lazerinio pjovimo sistema turi privalumų, nes nėra įrankių susidėvėjimo, lanksčios pjovimo formos, kraštų kokybės kontrolė, didesnis tikslumas ir mažesnės eksploatavimo išlaidos, o tai padeda sumažinti gamybos sąnaudas, pagerinti gamybos efektyvumą ir gerokai sutrumpinti naujų gaminių pjovimo ciklą.
Ličio baterijos, kaip pagrindiniai naujų energijos transporto priemonių komponentai, tiesiogiai lemia visos transporto priemonės našumą. Laipsniškai augant naujų energijos transporto priemonių rinkai, lazerinio pjovimo staklės ateityje turės didelį rinkos potencialą.
Lazerinio suvirinimo sistema
Kaip pagrindinis naujos energijos transporto priemonės komponentas, akumuliatoriaus kokybė tiesiogiai lemia transporto priemonės našumą. Ličio jonų akumuliatorių gamybos įranga paprastai apima 3 tipų priekinę, vidurinę ir galinę įrangą. Įrangos tikslumas ir automatizavimo lygis tiesiogiai paveiks gamybos efektyvumą ir produkto nuoseklumą. Kaip alternatyva tradiciniams suvirinimo metodams, lazeriniai suvirinimo aparatai buvo plačiai naudojami ličio jonų akumuliatorių gamybos įrangoje.
Lazerinis suvirinimo aparatas yra svarbi akumuliatorių gamybos linijos dalis. Principas yra efektyvus ir tikslus suvirinimo metodas, kuriame kaip šilumos šaltinis naudojamas didelio energijos tankio lazerio spindulys. Palyginti su tradiciniu suvirinimu, lazerinis suvirinimas turi daug privalumų, įskaitant gilų įsiskverbimą, didelį greitį, nedidelę deformaciją, mažus reikalavimus suvirinimo aplinkai, didelį galios tankį, atsparumą magnetiniams laukams, neapsiriboja laidžiomis medžiagomis ir nereikalauja vakuumo. Jis plačiai naudojamas aukštos klasės tiksliosios gamybos srityse, ypač naujos energijos transporto priemonėse ir akumuliatorių pramonėje.
Nuo ličio jonų akumuliatorių elementų gamybos iki akumuliatorių blokų surinkimo suvirinimas yra labai svarbus gamybos procesas. Ličio akumuliatorių laidumas, stiprumas, sandarumas, metalo nuovargis ir atsparumas korozijai yra tipiniai akumuliatorių suvirinimo kokybės vertinimo standartai. Suvirinimo metodo ir proceso pasirinkimas tiesiogiai paveiks akumuliatoriaus kainą, kokybę, saugumą ir nuoseklumą. Toliau, STYLECNC Supažindins jus su įvairiais lazerinio suvirinimo sistemų pritaikymais ličio baterijų srityje.
Akumuliatoriaus sprogimui atsparaus vožtuvo suvirinimas
Akumuliatoriaus sprogimui atsparus vožtuvas yra plonasienis vožtuvo korpusas, esantis ant akumuliatoriaus sandarinimo plokštės. Kai akumuliatoriaus vidinis slėgis viršija nurodytą vertę, sprogimui atsparaus vožtuvo korpusas plyšta, kad akumuliatorius nesprogtų. Apsauginis vožtuvas yra išradingai suprojektuotas, o šiam procesui lazerinio suvirinimo procesui keliami itin griežti reikalavimai. Prieš nuolatinį lazerinį suvirinimą akumuliatoriaus sprogimui atsparus vožtuvas buvo suvirinamas impulsiniu lazeriniu suvirinimu, o nuolatinis sandarinimas buvo pasiektas persidengiant ir uždengiant suvirinimo vietą ir suvirinimo vietą, tačiau suvirinimo efektyvumas buvo mažas, o sandarinimo charakteristikos – gana prastos. Nuolatinis lazerinis suvirinimas gali užtikrinti greitą ir aukštos kokybės suvirinimą, užtikrinant suvirinimo stabilumą, suvirinimo efektyvumą ir našumą.
Akumuliatoriaus skirtuko suvirinimas
Skirtukai paprastai skirstomi į 3 medžiagas. Teigiamas akumuliatoriaus elektrodas pagamintas iš aliuminio (Al), o neigiamas elektrodas – iš nikelio (Ni) arba variu padengto nikelio (Ni-Cu). Gaminant akumuliatorius, vienas iš etapų yra akumuliatoriaus skirtukų ir polių suvirinimas. Gaminant antrinį akumuliatorių, jį reikia suvirinti su kitu aliuminio apsauginiu vožtuvu. Suvirinimas turi užtikrinti ne tik patikimą skirtuko ir poliaus sujungimą, bet ir reikalauti lygios bei gražios suvirinimo siūlės.
Baterijos elektrodų juostelių taškinis suvirinimas
Baterijų elektrodų juostoms naudojamos gryno aliuminio juostelės, nikelio juostelės, aliuminio-nikelio kompozicinės juostelės ir nedidelis kiekis vario juostelių. Baterijų elektrodų juostelių suvirinimui paprastai naudojami impulsinio suvirinimo aparatai. Atsiradus IPG QCW beveik nuolatiniam lazeriui, jis taip pat buvo plačiai naudojamas baterijų elektrodų juostelių suvirinimui. Tuo pačiu metu, dėl geros spindulio kokybės, suvirinimo taškas gali būti mažas. Jis turi unikalių pranašumų suvirinant didelio atspindžio aliuminio juosteles, vario juosteles ir siaurajuostes baterijų polių juosteles (polių juostos plotis yra mažesnis nei 1.5mm).
Akumuliatoriaus korpusas ir dangtelis yra sandarūs ir suvirinti
Maitinimo baterijų korpuso medžiagos yra aliuminio lydinys ir nerūdijantis plienas, iš kurių dažniausiai naudojamas aliuminio lydinys, dažniausiai 3003 aliuminio lydinys, o kai kuriuose – grynas aliuminis. Nerūdijantis plienas yra medžiaga, pasižyminti geriausiu lazeriniu suvirinamumu. Nesvarbu, ar tai impulsinis, ar nuolatinis lazeris, galima gauti geros išvaizdos ir našumo suvirinimo siūles. Naudojant nuolatinį lazerį plonakorpusinėms ličio baterijoms suvirinti, efektyvumą galima padidinti 5–10 kartų, o išvaizdos efektas ir sandarinimo savybės yra geresnės. Todėl šioje srityje pastebima tendencija palaipsniui keisti impulsinius lazerius.
Maitinimo akumuliatoriaus modulis ir PACK suvirinimas
Nuoseklusis ir lygiagretusis sujungimas tarp akumuliatorių paprastai atliekamas suvirinant jungiamąją dalį ir atskirą akumuliatorių. Teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagos skiriasi. Paprastai yra dviejų rūšių medžiagos: varis ir aliuminis. Kadangi varis ir aliuminis suvirinami lazeriu, jie gali sudaryti trapius junginius. Siekiant patenkinti taikymo reikalavimus, paprastai naudojamas ultragarsinis suvirinimas, o variui ir aliuminiui, aliuminiui ir aliuminiui – lazerinis suvirinimas. Tuo pačiu metu, kadangi varis ir aliuminis labai greitai praleidžia šilumą, labai gerai atspindi lazerio šviesą, o jungiamosios dalies storis yra gana didelis, suvirinimui atlikti būtina naudoti didesnės galios lazerį.
Tai rodo, kad lazerinis suvirinimas iš daugelio suvirinimo metodų išpopuliarėjo. Pirma, lazerinis suvirinimas pasižymi dideliu energijos tankiu, maža suvirinimo deformacija ir maža karščio paveikta zona, o tai gali efektyviai pagerinti detalių tikslumą. Suvirinimo siūlė yra lygi ir be priemaišų, vienoda ir tanki, nereikia papildomo šlifavimo; antra, lazerinį suvirinimą galima tiksliai valdyti ir fokusuoti į šviesą. Maži taškeliai, didelis tikslumas, lengva automatizuoti mechaninėmis svirtimis, pagerina suvirinimo efektyvumą, sumažina darbo valandas ir išlaidas; be to, plonų plokščių ar plono skersmens vielų lazerinis suvirinimas nėra toks jautrus pertekliniam srautui kaip lankinis suvirinimas. Be to, jį galima suvirinti su įvairiomis medžiagomis, todėl galima suvirinti skirtingas medžiagas.
tendencijos
Šiuo metu spartus naujosios energetikos pramonės vystymasis paskatino vienalaikį ličio jonų akumuliatorių pramonės ir ličio jonų akumuliatorių įrangos gamybos pramonės augimą, o tai sudaro gerą dirvą didelio masto lazerinio pjovimo, lazerinio suvirinimo ir lazerinio graviravimo mašinų taikymui ličio jonų akumuliatorių rinkoje. Numatoma, kad nuolat vystantis naujajai energijos rinkai, palaipsniui gerinant kokybės reikalavimus ir nuolat tobulinant lazerines technologijas, ateityje ličio jonų akumuliatorių rinkoje galės būti taikoma daugiau lazerinių pjaustytuvų ir lazerinio suvirinimo aparatų, o daugiau lazerinių mašinų gamintojų galės pasinaudoti ličio jonų akumuliatorių pramonės teikiama nauda.
