пресс - центр

с момента его появления в 1990 году его преимущества, такие, как высокая плотность энергии, высокое напряжение, охрана окружающей среды, длительный срок службы и возможность быстрой зарядки, получили высокую оценку в таких отраслях, как цифровая технология 3с, энергетические инструменты и другие, особенно вклад в автомобильную промышленность новой энергии. как индустрия литиевых батарей, обеспечивающая новые источники энергии для автомобильного производства, огромный рыночный потенциал является важным элементом стратегического развития страны, ожидается, что в ближайшие 5 - 10 лет объем промышленности превысит 160 млрд.

в качестве основного компонента нового энергетического автомобиля, его качество непосредственно определяет характеристики автомобиля в целом. оборудование для производства литиевых элементов, как правило, состоит из трех элементов: переднего, промежуточного и заднего, а точность и автоматизация оборудования непосредственно влияют на эффективность и последовательность производства продукции. технологии лазерной обработки широко применяются в оборудовании литиевого электроизготовления в качестве альтернативы традиционным методам сварки.

в данной статье по применению лазера в отрасли силовой батареи, описываются технологические характеристики лазерной сварки, анализируются трудности, связанные с лазерной сваркой алюминиевого сплава, и влияние модели сварки на качество сварки, перечисляются технологические характеристики квадратного силового элемента и батареи PACK, а также тенденции развития оборудования.

технология лазерной сварки

в качестве типичного стандарта для оценки качества сварки батарей можно отметить электропроводность, прочность, герметичность, усталость и коррозионную стойкость литиевых элементов от изготовления электрических стержней литиевого элемента до батареи PACK.

Выбор метода сварки и технологии сварки будет непосредственно влиять на стоимость, качество, безопасность батареи и последовательность батареи. в многочисленных способах сварки, лазерная сварка выделяется следующим преимуществом: во - первых, высокая плотность энергии лазерной сварки, небольшая деформация сварки, малая зона термического влияния, можно эффективно повысить точность деталей производства, шов гладкий без примесей, ровный и плотный, без дополнительной шлифовки; Во - вторых, лазерная сварка может быть точной регулировки, фокусировка света малая, высокая точность позиционирования, в сочетании с механической рукой легко автоматизировать, повысить эффективность сварки, сократить время работы, снизить себестоимость; Кроме того, при сварке тонких листов или проволоки тонкого диаметра лазером не так легко, как при дуговой сварке, быть подвержено обратному сплаву.

конструкция батареи обычно состоит из нескольких материалов, таких, как сталь, алюминий, медь, никель и т.д., которые могут быть изготовлены из электродов, проводов или оболочки; Поэтому для технологии сварки предъявляются более высокие требования как в отношении одного материала, так и в отношении нескольких материалов. технологическое преимущество лазерной сварки заключается в том, что можно приваривать широкий ассортимент материала, что позволяет осуществлять сварка между разными материалами.

технологическая трудность

производство электрических сердечников динамической батареи в соответствии с принципом "легкости", обычно используется более "легкий" алюминиевый материал, а также сделать более "тонкой", общая толщина оболочки, крышки и днища в основном требует менее 1,0 мм, в настоящее время некоторые основные производители основной толщины материала около 0,8 мм. По статистическим данным, на корпус батареи из алюминиевого сплава приходится более 90% всех энергетических батарей.

трудность сварки алюминиевого материала заключается в высокой начальной альбедо алюминиевого сплава лазерного луча и его высокой теплопроводности, вследствие чего алюминиевый сплав до проплавления меньше поглощает лазер, из - за низкой ионизирующей энергии алюминия во время сварки фотоплазма не может быть рассеяна, что делает сварку менее стабильной. Кроме того, во время сварки при сгорании элементов сплава уменьшается механическое свойство сварных соединений алюминиевого сплава. из - за высокой чувствительности газовых дыр в процессе сварки неизбежно возникает ряд дефектов при сварке, главным из которых является пористость и термическая трещина. в процессе лазерной сварки алюминиевых сплавов образуются две основные категории пористости: пористость, образовавшаяся в результате разрыва водородных и ложковых отверстий. из - за того, что скорость охлаждения при лазерной сварке слишком высока, проблемы с водородными дырами становятся еще более серьезными, и в лазерной сварке появилось несколько типов дыр, образовавшихся в результате обвала отверстий.

проблема с трещинами. алюминиевые сплавы представляют собой типичные эвтектические сплавы, при сварке могут возникать тепловые трещины, в том числе трещины кристаллизации шва и трещины сжижения HAZ, из - за межкристаллической сегрегации компонентов шва возникает межкристаллическое расплавление, под действием напряжений образуется сжиженная трещина на границе зерен, что снижает свойства сварных соединений.

Проблема поджога (также называемого разбрызгиванием). К числу факторов, вызывающих взрыв, относятся чистота материала, чистота самого материала, собственные характеристики материала, а определяющие - стабильность лазера. поверхность корпуса выпуклость, пористость, внутренние пузыри исследовать причины, в основном из - за небольшого диаметра волоконно - оптического сердечника или высокой мощности лазера.

в связи с вышеуказанными проблемами ключом к их решению является поиск надлежащих технологических параметров.

анализ модели сварки

импульсная сварка

импульсные формы волны, обычно используемые в импульсных лазерах, включают квадратные, пиковые, двухгорбые волны и так далее, так как поверхность алюминиевого сплава имеет высокую альбедо света, при сварке следует выбрать подходящую форму сварной формы. при попадании луча лазера высокой интенсивности на поверхность материала поверхность металла теряется от 60% до 98% энергии лазера из - за отражения, а альбедо изменяется в зависимости от температуры поверхности изделия. при общей сварке алюминиевых сплавов желательно выбирать остроугольные и двухгорбые волны, которые обе сварки формы имеют медленное падение части пульсации более длительный, что позволяет эффективно сократить образование пористого отверстия и трещин.

Поскольку альбедо для лазера выше, чтобы предотвратить вертикальное отражение от вертикального падения лазерного луча и не повредить фокусирующему зеркалу лазера, во время сварки, как правило, отклоняет сварную головку под определенный угол. диаметр точек сварки и эффективный сопряженный диаметр, с увеличением угла наклона лазера и, когда угол наклона лазера составляет 40 °, получить максимальную точку сварки и эффективную поверхность связи. глубина плавления точки сварки и эффективная глубина плавления уменьшается с углом наклона лазера, когда угол наклона лазера превышает 60°c, его эффективная глубина плавления сварки падает до нуля. Таким образом, наклонная сварная головка под определенный угол может быть надлежащим образом увеличена глубина проплавления шва и ширина плавления. Кроме того, при сварке граница шва должна быть сварена на 65% и 35% поверхности лазерной сварки, чтобы эффективно уменьшить количество разрывов, вызванных проблемой перекрытия.

2) сварка в непрерывном режиме

прерывная сварка лазера из - за процесса нагревания, в отличие от импульсной мгновенной температуры охлаждения, склонность к трещинам при сварке не очевидна. для улучшения качества шва применяют непрерывную сварку лазера, поверхность шва гладкая и равномерная, без разбрызгивания, без дефектов, внутренняя трещина в Шве не обнаружена. преимущества лазера при сварке алюминиевых сплавов очевидны: по сравнению с традиционным методом сварки, эффективность производства высокая, и нет необходимости заполнять проволоку; по сравнению с импульсной лазерной сваркой, можно устранить дефекты, возникающие после сварки, такие, как трещины, пористость, разбрызгивание ит.д., для обеспечения хорошей механической характеристики алюминиевого сплава после сварки; после сварки не будет вмятина, полировка шлифования меньше, экономить производственные затраты, но из - за того, что непрерывные лазеры пятна меньше, поэтому точность сборки деталей требует высокой точности.

в процессе сварки силовой батареи техник по технологии сварки выбирает соответствующие параметры лазера и технологии сварки в зависимости от материала батареи, формы, толщины, требования тяги ит.д., включая скорость сварки, форму волны, пик, угол наклона сварной головки ит.д., чтобы установить рациональное число технологических соединений для сварки, чтобы обеспечить конечный эффект сварки для удовлетворения требований производителей электрических батарей.

сварка квадратной батареей

в процессе сварки прямоугольных батарей наиболее важной операцией является герметизация крышки корпуса, герметизация корпуса квадратной батареи обычно осуществляется в верхней части батареи с прямоугольной крышкой, с квадратным входным концом, вставляя крышку в кожух и рот, а затем, используя лазер, соединять прямоугольные щели между крышкой и наружной оболочкой в импульсном или непрерывном лазерном сварном виде, чтобы хорошо герметизировать.

способ сварки квадратной батареи состоит в основном из боковой и верхней сварки, в которой основным преимуществом боковой сварки является меньший эффект внутри сердечника, брызги не могут легко попасть внутрь оболочки. Поскольку после сварки может произойти выпуклость, это может оказать незначительное влияние на последующую сборку, поэтому технология боковой сварки для стабильности лазера, чистоты материала и др. технология подварка сверху из - за сварки на одной поверхности, интегрирование в сварное оборудование относительно низко.

В настоящее время способ вертикальной сварки силовой батареи является широко распространенным в отрасли способом сварки, вертикальная сварка требует только один узел сбора, это может значительно снизить риск боковой утечки четырех узлов в боковой сварке, а также облегчить производство.

технология PACK

1) элемент PACK

процесс производства батарей, образующихся в результате установки защитных схем, кожухов и выходов из них, называется PACK. батарейка PACK является важной операцией для внедрения батарей в различных областях. с развитием технологии PACK, соединение также Непрерывно совершенствуется от первоначальной пайки на олово до последующей резисторной сварки, развитие до сих пор лазерная сварка из - за ее высокой точности, надежности и автоматизации, является наиболее широким методом соединения технологии PACK, а интеллектуальная автоматизированная аппаратура с лазерной сваркой стала квадратным, цилиндрическим, мягким пакетом, 18650 и другие типы электрических сердечников типа PACK группы высокого качества оборудования для производства.

2) тенденции в области развития интеллектуального оборудования

развитие автомобильной промышленности новой энергии, не стандартизация и стандартизация спецификаций используемых электрических батарей и модульных батарей, возникает много проблем, несовместимых с системой спецификаций, современные технологические процессы и ручные операции ограничивают производство и эффективность предприятия, таким образом, невозможно эффективно повысить качество и производительность продукции. Поэтому необходимо повысить уровень автоматизации сборки модульных батарей. В настоящее время реализуется интеллектуальное решение "все линейное оборудование + робот + программное управление", которое позволит решить как проблемы совместимости, синхронизации и эффективности, так и проблемы, связанные с заказами пользователей на батареи PACK в небольших объемах с большим количеством спецификаций.

управление программными аспектами. система MES непосредственно строит производственные линии в квази - беспилотные производственные цеха, а ручная работа требует только пополнения материалов за пределами сети, что повышает безопасность и сокращает участие людей. в процессе сварки необходимо интегрировать данные технологии лазерной сварки в систему управления MES, чтобы облегчить прямой вызов и переключение пользователей. от электрических сердечников до групп PACK, параметры каждой операции, данные и другая информация, входящая в систему MES, могут быть оперативно запрошены и обработаны через систему MES, чтобы обеспечить как контролируемый процесс, так и эффективное обеспечение эффективности производства, пользователь также через резервированный промышленный интерфейс связи для дистанционного контроля и управления, в полной мере отражающих интеллектуальную автоматизацию производства. продукты, содержащие лазерные решения, развиваются в направлении высокой интеллигенции и высокой автоматизации.

узелок

Несмотря на то, что технология лазерной сварки в нашей стране все более зрела, но для достижения желаемого эффекта сварки высококачественные энергетические батареи по - прежнему должны быть конструкторами производителей и техникой лазерной сварки тесно сотрудничать, оптимизировать дизайн из материала, формы, толщины, технологии, контроля в реальном времени ит.д.