Aplikasi Kimpalan Laser dalam Medan Bateri Litium

Aplikasi Kimpalan Laser dalam Medan Bateri Litium

Bateri litium-ion digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik (seperti telefon mudah alih, komputer notebook, PDA, kamera digital dan kamkoder digital, dll.) kerana tenaga spesifiknya yang tinggi, hayat kitaran yang panjang, pelepasan kendiri yang kecil, tiada kesan ingatan. dan tiada pencemaran. Begitu juga dengan pengangkutan (kereta peronda, basikal elektrik, kenderaan elektrik, dll.), ia telah menjadi industri berteknologi tinggi yang disokong oleh medan tenaga negara saya.

 

Bateri kuasa merujuk kepada bateri yang digunakan dalam kenderaan elektrik. Berbanding dengan bateri berkapasiti kecil (seperti telefon bimbit, bateri komputer riba, dll.), ia mempunyai kapasiti dan kuasa keluaran yang lebih besar dan boleh digunakan dalam bekalan kuasa pemanduan kenderaan elektrik dan aplikasi bekalan kuasa mudah alih yang besar. daripada bateri sekunder. Terdapat banyak proses pembuatan untuk bateri lithium-ion atau pek bateri, di antaranya terdapat banyak proses, seperti kimpalan pengedap injap kalis letupan, kimpalan tab, kimpalan sambungan lembut, kimpalan tempat topi keledar keselamatan, kimpalan pengedap kes bateri, modul dan PACK mengimpal. Kimpalan laser adalah proses terbaik. Bahan yang digunakan untuk mengimpal bateri kuasa terutamanya termasuk tembaga tulen, aluminium, aloi aluminium, keluli tahan karat, dll.

 

 

1. Kimpalan injap kalis letupan bateri
Injap kalis letupan bateri ialah badan injap berdinding nipis pada plat pengedap bateri. Apabila tekanan dalaman bateri melebihi nilai yang ditetapkan, badan injap kalis letupan pecah untuk mengelakkan bateri daripada pecah. Injap keselamatan mempunyai struktur yang bijak, dan proses ini memerlukan proses kimpalan laser yang sangat ketat. Sebelum kimpalan laser berterusan digunakan, kimpalan laser nadi digunakan untuk mengimpal injap kalis letupan bateri. Kimpalan pengedap berterusan dicapai melalui pertindihan dan liputan sambungan pateri. Walau bagaimanapun, kecekapan kimpalan adalah rendah dan prestasi pengedap agak lemah. Kimpalan laser berterusan boleh mencapai kimpalan berkelajuan tinggi dan berkualiti tinggi, dan kestabilan kimpalan, kecekapan dan hasil kimpalan boleh dijamin.

 

2. Kimpalan tab bateri
Tab biasanya dibahagikan kepada tiga bahan. Elektrod positif bateri menggunakan bahan aluminium (Al), dan elektrod negatif menggunakan bahan nikel (Ni) atau bahan nikel (Ni-Cu) bersalut tembaga. Dalam proses pembuatan bateri kuasa, salah satu langkah ialah mengimpal tab dan tiang bateri bersama-sama. Dalam pengeluaran bateri sekunder, ia perlu dikimpal dengan injap keselamatan aluminium yang lain. Kimpalan bukan sahaja mesti memastikan sambungan yang boleh dipercayai antara tab dan tiang, tetapi juga memerlukan kimpalan untuk menjadi licin dan cantik.

3. Tiang bateri dengan kimpalan titik
Bahan yang digunakan untuk jalur tiang bateri termasuk jalur aluminium tulen, jalur nikel, jalur komposit aluminium-nikel dan sejumlah kecil jalur kuprum. Kimpalan jalur tiang bateri biasanya menggunakan mesin kimpalan denyut. Dengan kemunculan laser kuasi berterusan QCW IPG, ia juga telah digunakan secara meluas dalam kimpalan jalur tiang bateri. Pada masa yang sama, kerana kualiti rasuk yang baik, tempat kimpalan boleh menjadi sangat kecil. , yang mempunyai kelebihan unik dalam menangani kimpalan jalur aluminium pemantulan tinggi, jalur tembaga dan jalur tiang bateri jalur sempit (lebar jalur tiang di bawah 1.5mm).

 

4. Pengedap dan kimpalan shell bateri kuasa dan plat penutup
Bahan shell bateri kuasa termasuk aloi aluminium dan keluli tahan karat. Antaranya, aloi aluminium paling banyak digunakan, biasanya aloi aluminium 3003, dan beberapa menggunakan aluminium tulen. Keluli tahan karat adalah bahan dengan kebolehkimpalan laser terbaik, terutamanya keluli tahan karat 304. Sama ada menggunakan nadi atau laser berterusan, kimpalan dengan penampilan dan prestasi yang baik boleh diperolehi.

 

Prestasi kimpalan laser aloi aluminium dan aluminium berbeza sedikit bergantung pada kaedah kimpalan yang digunakan. Kecuali aluminium tulen dan aloi aluminium 3 siri, tiada masalah dengan kimpalan nadi atau kimpalan berterusan. Untuk siri aloi aluminium yang lain, kimpalan laser berterusan adalah pilihan terbaik untuk mengurangkan sensitiviti retak. Pada masa yang sama, pilih laser dengan kuasa yang sesuai mengikut ketebalan bekas bateri kuasa. Secara amnya, apabila ketebalan sarung kurang daripada 1mm, anda boleh mempertimbangkan untuk menggunakan laser mod tunggal dalam 1000W. Jika ketebalannya lebih daripada 1mm, anda perlu menggunakan laser mod tunggal atau berbilang mod dengan kuasa lebih daripada 1000W.

 

Bateri litium berkapasiti kecil selalunya menggunakan cengkerang aluminium yang agak nipis (ketebalan kira-kira 0.25mm), dan sesetengahnya seperti 18650 menggunakan cengkerang keluli. Oleh kerana ketebalan selongsong, laser kuasa rendah biasanya digunakan untuk mengimpal bateri jenis ini. Menggunakan laser berterusan untuk mengimpal bateri litium cangkang nipis, kecekapan boleh ditingkatkan sebanyak 5 hingga 10 kali ganda, dan penampilan dan pengedap lebih baik. Oleh itu, terdapat trend untuk menggantikan laser berdenyut secara beransur-ansur dalam bidang aplikasi ini.

 

5. Modul bateri kuasa dan kimpalan pek
Sambungan siri dan selari antara bateri kuasa biasanya diselesaikan dengan mengimpal bahagian penyambung kepada bateri tunggal. Bahan-bahan elektrod positif dan negatif adalah berbeza, umumnya tembaga dan aluminium. Oleh kerana kuprum dan aluminium membentuk sebatian rapuh selepas kimpalan laser, mereka tidak boleh Untuk memenuhi keperluan penggunaan, sebagai tambahan kepada kimpalan ultrasonik, kuprum dan kuprum, aluminium dan aluminium biasanya dikimpal dengan laser. Pada masa yang sama, kerana kedua-dua kuprum dan aluminium mengalirkan haba dengan sangat cepat dan mempunyai pemantulan laser yang sangat tinggi, dan ketebalan bahagian penyambung agak besar, laser berkuasa lebih tinggi diperlukan untuk mencapai kimpalan.

 

 

Ciri-ciri bateri litium kimpalan laser
Daripada pembuatan sel bateri litium kepada pemasangan pek bateri, kimpalan merupakan proses pembuatan yang sangat penting. Kekonduksian, kekuatan, sesak udara, kelesuan logam dan rintangan kakisan bateri litium adalah standard penilaian kualiti kimpalan bateri biasa. . Pemilihan kaedah kimpalan dan proses kimpalan secara langsung akan menjejaskan kos, kualiti, keselamatan dan ketekalan bateri. Kimpalan laser telah menjadi penyelesaian pilihan untuk banyak tugas kimpalan kerana kelebihannya seperti kimpalan yang selamat dan boleh dipercayai, teknologi ketepatan, dan perlindungan alam sekitar.

 

Kelebihan Kimpalan Laser
1.	Kimpalan laser ialah proses pembuatan bersepadu yang memecahkan bahan mentah seperti bahan elektrod positif dan negatif, pemisah, dan elektrolit kepada keseluruhan bahagian. Semua bahan mentah dikimpal ke dalam sel bateri atau modul PACK, yang boleh digunakan secara langsung dalam bidang automotif.
2.	Bahan mentah bateri biasa menyumbang kepada peningkatan bahagian kos dan dibeli dalam kuantiti yang banyak dalam tan. Peralatan kimpalan laser pada asasnya menjimatkan kos dengan membeli bahan mentah sekali gus.
3.	Kimpalan laser boleh meningkatkan keselamatan, kebolehpercayaan dan hayat perkhidmatan bateri kuasa kereta, dengan kualiti dan automasi kimpalan yang tinggi: Kimpalan laser mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi, ubah bentuk kimpalan kecil dan zon terjejas haba kecil, yang boleh meningkatkan ketepatan bahagian secara berkesan. Kimpalan adalah licin, bebas kotoran, seragam dan padat, dan tidak memerlukan kerja mengisar tambahan. Kimpalan laser boleh dikawal dengan tepat, dengan titik cahaya fokus kecil dan kedudukan Tepat yang tinggi, mudah untuk merealisasikan automasi dengan lengan robot, prestasi peralatan yang stabil dan operasi yang mudah, meningkatkan kecekapan kimpalan, mengurangkan waktu bekerja dan mengurangkan kos. Apabila laser mengimpal plat nipis atau wayar berdiameter nipis, ia tidak akan terdedah kepada leleh balik seperti kimpalan arka.