Před příchodem laserové technologie využíval bateriový průmysl ke zpracování tradiční stroje. Ve srovnání s tradičním mechanickým zpracováním má laserové zpracování mnoho výhod a je postupně uznáváno výrobci lithium-iontových baterií. Může být použit pro řezání kovových fólií, řezání kovových fólií, řezání izolačních fólií. Může být také použit při svařování jazýčků, pouzder baterie, těsnicích hřebíků, měkkých spojů, nevýbušných, ventilů a bateriových modulů.
Od svého uvedení v roce 1990 jsou lithiové baterie upřednostňovány v digitálních technologiích 3C, v elektrickém nářadí a dalších průmyslových odvětvích kvůli jejich vysoké hustotě energie, vysokému napětí, ochraně životního prostředí, dlouhé životnosti a rychlému nabíjení. Zvláště významný je jejich příspěvek k novému energetickému automobilovému průmyslu. V posledních letech se objevila nová energetická vozidla. Ve srovnání s tradičními palivovými vozidly používají nová energetická vozidla jako zdroj energie lithiové baterie. Vzhledem k tomu, že odvětví lithium-iontových baterií, které poskytuje zdroj energie pro nová energetická vozidla, je tržní potenciál obrovský.
Lithium-iontová baterie (Li-ion baterie)
Lithium-iontová baterie je také známá jako li-ion baterie, což je typ sekundární baterie (dobíjecí baterie), která se při práci spoléhá hlavně na pohyb iontů lithia mezi kladnou a zápornou elektrodou. Jako nový typ čisté energie mohou lithiové baterie pohánět nejen nová energetická vozidla, ale také pohánět různé produkty, jako jsou elektrické vlaky, elektrická kola a golfová auta.
Tento článek vám řekne o laserové technologii při výrobě napájecích baterií a vysvětlí, proč výroba li-ion baterií používá laserové řezací systémy a systémy laserového svařování.
Laserový řezací systém
Výroba lithium-iontových baterií je úzce propojena jedním procesním krokem. Obecně lze říci, že výroba lithiových baterií zahrnuje 3 části: výrobu pólových nástavců, výrobu bateriových článků a montáž baterií. V těchto 3 hlavních procesech je laserové řezání jedním z klíčových procesů.
Proces zpracování lithium-iontových baterií vyžaduje vysokou přesnost, ovladatelnost a kvalitu řezacího stroje. V procesu používání se vysekávací stroj nevyhnutelně opotřebuje a poté z něj vypadne prach a vytvoří se otřepy, které mohou způsobit nebezpečné problémy, jako je přehřátí baterie, zkrat a výbuch. Aby se předešlo nebezpečí, je vhodnější použít laserový řezací stroj.
Ve srovnání s tradičními mechanickými řezacími stroji má laserový řezací systém výhody bez opotřebení nástrojů, flexibilní tvary řezu, kontrola kvality hran, vyšší přesnost a nižší provozní náklady, což vede ke snížení výrobních nákladů, zlepšení efektivity výroby a výraznému zkrácení nových cyklus vysekávání produktu.
Lithiové baterie jako základní součásti nových energetických vozidel přímo určují výkon celého vozidla. S postupnou explozí trhu nových energetických vozidel budou mít laserové řezací stroje v budoucnu velký tržní potenciál.
Laserový svařovací systém
Jako základní součást nového energetického vozidla kvalita napájecí baterie přímo určuje výkon vozidla. Zařízení na výrobu lithium-iontových baterií obecně zahrnuje 3 typy předního zařízení, středního zařízení a zadního zařízení. Přesnost a úroveň automatizace zařízení přímo ovlivní efektivitu výroby a konzistenci produktu. Jako alternativa k tradičním metodám svařování jsou laserové svářečky široce používány v zařízeních na výrobu lithium-iontových baterií.
Laserový svařovací stroj je důležitou součástí výrobní linky napájecích baterií. Principem je účinná a přesná metoda svařování, která využívá jako zdroj tepla laserový paprsek s vysokou hustotou energie. Ve srovnání s tradičním svařováním má laserové svařování mnoho výhod, včetně hlubokého průniku, vysoké rychlosti, malé deformace, nízkých požadavků na svařovací prostředí, vysoké hustoty výkonu, není ovlivněno magnetickými poli, není omezeno na vodivé materiály a není potřeba vakuum. je široce používán v oblasti špičkové přesné výroby, zejména v nových energetických vozidlech a odvětvích energetických baterií.
Od výroby lithium-iontových bateriových článků až po montáž bateriových sad je svařování velmi důležitým výrobním procesem. Vodivost, pevnost, vzduchotěsnost, únava kovů a odolnost proti korozi lithiových baterií jsou typické standardy hodnocení kvality svařování baterií. . Výběr metody svařování a procesu svařování přímo ovlivní náklady, kvalitu, bezpečnost a konzistenci baterie. Další, STYLECNC se dozvíte o různých aplikacích laserových svařovacích systémů v oblasti lithiových baterií.
Svařování ventilů v nevýbušném provedení
Nevýbušný ventil baterie je tenkostěnné tělo ventilu na těsnící desce baterie. Když vnitřní tlak baterie překročí stanovenou hodnotu, tělo ventilu nevýbušného ventilu praskne, aby se zabránilo prasknutí baterie. Pojistný ventil má důmyslnou konstrukci a tento proces má extrémně přísné požadavky na proces laserového svařování. Před kontinuálním laserovým svařováním byl ventil odolný proti výbuchu baterie svařen pulzním laserovým svařováním a kontinuálního těsnícího svařování bylo dosaženo překrytím a překrytím svařovacího bodu a svařovacího bodu, ale účinnost svařování byla nízká a těsnicí výkon byl relativně chudý. Kontinuálním laserovým svařováním lze dosáhnout vysokorychlostního a vysoce kvalitního svařování, lze zaručit stabilitu svařování, účinnost svařování a výtěžnost.
Svařování baterií
Záložky jsou obvykle rozděleny do 3 materiálů. Kladná elektroda baterie používá hliníkový (Al) materiál a záporná elektroda používá niklový (Ni) materiál nebo poměděný niklový (Ni-Cu) materiál. Při výrobě napájecích baterií je jedním z kroků svaření výčnělků a pólů baterií dohromady. Při výrobě sekundární baterie je potřeba ji svařit s dalším hliníkovým pojistným ventilem. Svařování musí nejen zajistit spolehlivé spojení mezi jazýčkem a tyčí, ale vyžaduje také hladký a krásný svar.
Bateriové elektrodové pásové bodové svařování
Materiály používané pro pásky bateriových elektrod zahrnují čisté hliníkové pásky, niklové pásky, hliníkovo-niklové kompozitní pásky a malé množství měděných pásků. Svařování pásků bateriových elektrod se obvykle provádí pomocí pulzních svařovacích strojů. S nástupem kvazikontinuálního laseru QCW od IPG se tento laser široce používá i při svařování pásků bateriových elektrod. Zároveň díky dobré kvalitě paprsku může být svařovací bod malý. Má jedinečné výhody při svařování vysoce odrazivého hliníkového pásku, měděného pásku a úzkopásmového pólového pásku baterií (šířka pólového pásku je menší než 1...5mm).
Plášť napájecí baterie a krycí deska jsou utěsněny a svařeny
Materiály pláště napájecích baterií jsou hliníková slitina a nerezová ocel, z nichž nejpoužívanější je hliníková slitina, obecně hliníková slitina 3003 a několik z nich používá čistý hliník. Nerezová ocel je materiál s nejlepší laserovou svařitelností. Ať už se jedná o pulzní nebo kontinuální laser, lze dosáhnout svarů s dobrým vzhledem a výkonem. Použitím kontinuálního laseru ke svařování lithiových baterií s tenkým pláštěm lze účinnost zvýšit 5 až 10krát a vzhledový efekt a těsnicí výkon jsou lepší. Proto je trendem v této aplikační oblasti postupně nahrazovat pulzní lasery.
Napájecí bateriový modul a svařování PACK
Sériová a paralelní spojení mezi napájecími bateriemi jsou obecně dokončena svařením spojovacího kusu a jediné baterie. Materiály kladných a záporných elektrod jsou různé. Obecně existují 2 druhy materiálů: měď a hliník. Protože jsou měď a hliník svařovány laserem, mohou vytvářet křehké sloučeniny. Pro splnění požadavků aplikace se obvykle používá ultrazvukové svařování a laserové svařování se obecně používá pro měď a měď, hliník a hliník. Zároveň, protože měď a hliník vedou teplo velmi rychle, mají velmi vysokou odrazivost k laseru a tloušťka spojovacího kusu je poměrně velká, je nutné použít výkonnější laser pro dosažení svařování.
To ukazuje, že laserové svařování se dostalo do popředí mezi mnoha způsoby svařování. Za prvé, laserové svařování má vysokou hustotu energie, malou deformaci svařování a malou tepelně ovlivněnou zónu, což může účinně zlepšit přesnost dílů. Svar je hladký a bez nečistot, stejnoměrný a hustý, bez dodatečného broušení; za druhé, laserové svařování může být přesně řízeno a zaměřeno na světlo. Malé body, vysoce přesné polohování, snadné dosažení automatizace s mechanickými rameny, zlepšují účinnost svařování, snižují pracovní dobu a snižují náklady; navíc laserové svařování tenkých desek nebo drátů o tenkém průměru nebude tak náchylné k přetavení jako obloukové svařování. A může být svařován se širokou škálou materiálů, které mohou realizovat svařování mezi různými materiály.
Trendy
V současné době rychlý rozvoj nového energetického průmyslu vedl k současnému růstu průmyslu li-iontových baterií a průmyslu výroby zařízení na lithium-iontové baterie, což poskytuje dobrou půdu pro rozsáhlou aplikaci laserových řezacích strojů, laseru svařovací stroje a laserové gravírovací stroje na trhu lithium-iontových baterií. Lze předpokládat, že s neustálým rozvojem nového energetického trhu, postupným zlepšováním požadavků na kvalitu a neustálým zlepšováním laserové technologie bude možné v budoucnu na trhu s li-ion bateriemi uplatnit více laserových řezaček a laserových svářeček. výrobci laserových strojů mohou těžit z průmyslu lithium-iontových baterií.
