До появления лазерной технологии в аккумуляторной промышленности для обработки использовалось традиционное оборудование. По сравнению с традиционной механической обработкой лазерная обработка имеет много преимуществ и постепенно признается производителями литий-ионных аккумуляторов. Ее можно использовать для резки металлической фольги, резки металлической фольги, резки изоляционной пленки. Ее также можно использовать для сварки выводов, корпусов сердечников аккумуляторов, уплотнительных гвоздей, мягких соединений, взрывозащищенных клапанов и аккумуляторных модулей.
С момента своего появления в 1990 году литиевые батареи были популярны в 3C digital, электроинструментах и других отраслях промышленности из-за их высокой плотности энергии, высокого напряжения, защиты окружающей среды, длительного срока службы и быстрой зарядки. Их вклад в автомобильную промышленность на новой энергии особенно заметен. В последние годы появились новые энергетические транспортные средства. По сравнению с традиционными топливными транспортными средствами, новые энергетические транспортные средства используют литиевые батареи в качестве источника питания. Поскольку отрасль литий-ионных батарей обеспечивает источник питания для новых энергетических транспортных средств, потенциал рынка огромен.
Литий-ионный аккумулятор (Li-ion Battery)
Литий-ионный аккумулятор также известен как литий-ионный аккумулятор, который является типом вторичной батареи (перезаряжаемой батареи), которая в основном полагается на движение ионов лития между положительным электродом и отрицательным электродом для работы. Как новый тип чистой энергии, литиевые батареи могут не только питать новые энергетические транспортные средства, но и питать различные продукты, такие как электропоезда, электровелосипеды и гольф-кары.
В этой статье мы расскажем вам о лазерной технологии в производстве аккумуляторных батарей и объясним, почему при производстве литий-ионных аккумуляторов используются системы лазерной резки и лазерной сварки.
Система лазерной резки
Производство литий-ионных аккумуляторов тесно связано одним технологическим этапом. В общем, производство литиевых аккумуляторов включает 3 этапа: изготовление полюсных наконечников, изготовление аккумуляторных элементов и сборку аккумуляторов. В этих 3 основных процессах лазерная резка является одним из ключевых процессов.
Процесс обработки литий-ионных аккумуляторов требует высокой точности, управляемости и качества режущего станка. В процессе использования высекальный пресс неизбежно изнашивается, а затем сбрасывает пыль и образует заусенцы, что может привести к опасным проблемам, таким как перегрев аккумулятора, короткое замыкание и взрыв. Чтобы избежать опасности, более целесообразно использовать лазерный режущий станок.
По сравнению с традиционными механическими режущими станками система лазерной резки имеет такие преимущества, как отсутствие износа инструмента, гибкие формы резки, контроль качества кромок, более высокая точность и более низкие эксплуатационные расходы, что способствует снижению производственных затрат, повышению эффективности производства и значительному сокращению цикла высечки новых изделий.
Литиевые батареи, как основные компоненты новых энергетических транспортных средств, напрямую определяют производительность всего транспортного средства. С постепенным взрывом рынка новых энергетических транспортных средств, лазерные резаки будут иметь большой рыночный потенциал в будущем.
Система лазерной сварки
Как основной компонент нового энергетического транспортного средства, качество силовой батареи напрямую определяет производительность транспортного средства. Оборудование для производства литий-ионных аккумуляторов обычно включает 3 типа оборудования: фронтальное, промежуточное и бэкэнд. Точность и уровень автоматизации оборудования напрямую влияют на эффективность производства и постоянство продукта. В качестве альтернативы традиционным методам сварки лазерные сварочные аппараты широко используются в оборудовании для производства литий-ионных аккумуляторов.
Лазерный сварочный аппарат является важной частью производственной линии аккумуляторных батарей. Принцип заключается в эффективном и точном методе сварки, который использует лазерный луч высокой плотности энергии в качестве источника тепла. По сравнению с традиционной сваркой лазерная сварка имеет много преимуществ, включая глубокое проникновение, высокую скорость, малую деформацию, низкие требования к среде сварки, высокую плотность мощности, не подверженность влиянию магнитных полей, не ограничивается проводящими материалами и не требует вакуума. Она широко используется в областях высокоточного производства, особенно в новых энергетических транспортных средствах и отраслях по производству аккумуляторных батарей.
От производства литий-ионных аккумуляторных элементов до сборки аккумуляторных батарей сварка является очень важным производственным процессом. Проводимость, прочность, герметичность, усталость металла и коррозионная стойкость литиевых аккумуляторов являются типичными стандартами оценки качества сварки аккумуляторов. Выбор метода сварки и процесса сварки напрямую повлияет на стоимость, качество, безопасность и постоянство аккумулятора. Далее, STYLECNC познакомит вас с различными применениями систем лазерной сварки в области литиевых аккумуляторов.
Сварка взрывозащищенного клапана аккумулятора
Взрывозащищенный клапан аккумулятора представляет собой тонкостенный корпус клапана на уплотнительной пластине аккумулятора. Когда внутреннее давление аккумулятора превышает указанное значение, корпус клапана взрывозащищенного клапана разрывается, чтобы предотвратить взрыв аккумулятора. Предохранительный клапан имеет гениальную конструкцию, и этот процесс имеет чрезвычайно строгие требования к процессу лазерной сварки. До непрерывной лазерной сварки взрывозащищенный клапан аккумулятора сваривался импульсной лазерной сваркой, а непрерывная герметизирующая сварка достигалась путем перекрытия и покрытия точки сварки и точки сварки, но эффективность сварки была низкой, а производительность уплотнения была относительно плохой. Непрерывная лазерная сварка может обеспечить высокоскоростную и высококачественную сварку, стабильность сварки, эффективность сварки и выход могут быть гарантированы.
Сварка выводов аккумулятора
Вкладки обычно делятся на 3 материала. Положительный электрод батареи использует алюминиевый (Al) материал, а отрицательный электрод использует никель (Ni) материал или медный никель (Ni-Cu) материал. В процессе производства силовых батарей одним из этапов является сварка вставок батареи и полюсов вместе. При производстве вторичной батареи ее необходимо сварить с другим алюминиевым предохранительным клапаном. Сварка должна не только обеспечивать надежное соединение между вставкой и полюсом, но и требовать ровного и красивого сварочного шва.
Точечная сварка аккумуляторной электродной ленты
Материалы, используемые для электродных полос аккумуляторных батарей, включают в себя чистые алюминиевые полосы, никелевые полосы, композитные полосы из алюминия и никеля и небольшое количество медных полос. Сварка электродных полос аккумуляторных батарей обычно осуществляется с помощью импульсных сварочных аппаратов. С появлением квазинепрерывного лазера QCW компании IPG он также широко используется для сварки электродных полос аккумуляторных батарей. В то же время, благодаря хорошему качеству луча, пятно сварки может быть небольшим. Он имеет уникальные преимущества при сварке алюминиевой полосы с высокой отражательной способностью, медной полосы и узкополосной полюсной полосы аккумуляторных батарей (ширина полюсной полосы менее 1.5mm).
Корпус аккумуляторной батареи и защитная пластина герметичны и сварены
Материалы корпуса силовых батарей - алюминиевый сплав и нержавеющая сталь, из которых алюминиевый сплав является наиболее используемым, как правило, алюминиевый сплав 3003, а некоторые используют чистый алюминий. Нержавеющая сталь - это материал с лучшей свариваемостью лазером. Независимо от того, импульсный это или непрерывный лазер, можно получить сварные швы с хорошим внешним видом и производительностью. Используя непрерывный лазер для сварки тонкостенных литиевых батарей, можно увеличить эффективность в 5-10 раз, а внешний вид и производительность герметизации лучше. Поэтому существует тенденция постепенной замены импульсных лазеров в этой области применения.
Модуль аккумуляторной батареи и сварка блока питания
Последовательные и параллельные соединения между силовыми батареями обычно завершаются сваркой соединительной детали и одной батареи. Материалы положительных и отрицательных электродов различны. Как правило, существует 2 вида материалов: медь и алюминий. Поскольку медь и алюминий свариваются лазером, они могут образовывать хрупкие соединения. Для соответствия требованиям применения обычно используется ультразвуковая сварка, а лазерная сварка обычно используется для меди и меди, алюминия и алюминия. В то же время, поскольку медь и алюминий очень быстро проводят тепло, имеют очень высокую отражательную способность к лазеру, а толщина соединительной детали относительно большая, для сварки необходимо использовать более мощный лазер.
Это показывает, что лазерная сварка вышла на первый план среди многих методов сварки. Во-первых, лазерная сварка имеет высокую плотность энергии, малую сварочную деформацию и малую зону термического влияния, что может эффективно повысить точность деталей. Сварочный шов гладкий и свободный от примесей, однородный и плотный, без дополнительной шлифовки; во-вторых, лазерную сварку можно точно контролировать и фокусировать на свету. Маленькие точки, высокоточное позиционирование, легко достичь автоматизации с помощью механических рук, повышают эффективность сварки, сокращают человеко-часы и снижают затраты; кроме того, лазерная сварка тонких пластин или проволоки тонкого диаметра не будет так восприимчива к оплавлению, как дуговая сварка. И ее можно сваривать с широким спектром материалов, что позволяет осуществлять сварку между различными материалами.
Тенденции
В настоящее время быстрое развитие новой энергетической отрасли привело к одновременному росту отрасли литий-ионных аккумуляторов и отрасли производства оборудования для литий-ионных аккумуляторов, что обеспечивает хорошую почву для широкомасштабного применения лазерных режущих машин, лазерных сварочных машин и лазерных гравировальных машин на рынке литий-ионных аккумуляторов. Можно предвидеть, что с непрерывным развитием нового энергетического рынка, постепенным повышением требований к качеству и постоянным совершенствованием лазерных технологий в будущем на рынке литий-ионных аккумуляторов можно будет применять больше лазерных резаков и лазерных сварщиков, и больше производителей лазерных машин смогут извлечь выгоду из отрасли литий-ионных аккумуляторов.
