Ang mga parisukat na baterya ng lithium na may shell na aluminyo ay may maraming bentahe tulad ng simpleng istraktura, mahusay na resistensya sa impact, mataas na densidad ng enerhiya, at malaking kapasidad ng cell. Ang mga ito ay palaging pangunahing direksyon ng paggawa at pag-unlad ng mga baterya ng lithium sa loob ng bansa, na bumubuo sa mahigit 40% ng merkado.
Ang istruktura ng parisukat na aluminum shell lithium battery ay tulad ng ipinapakita sa pigura, na binubuo ng core ng baterya (positibo at negatibong electrode sheet, separator), electrolyte, shell, top cover at iba pang mga bahagi.
Istruktura ng bateryang lithium na parisukat na aluminyo
Sa proseso ng paggawa at pag-assemble ng mga square aluminum shell lithium batteries, maraming bilang nghinang gamit ang laserKinakailangan ang mga proseso, tulad ng: pagwelding ng malalambot na koneksyon ng mga selula ng baterya at mga takip na plato, pagwelding gamit ang takip na plato, pagwelding gamit ang takip na kuko, atbp. Ang laser welding ang pangunahing paraan ng pagwelding para sa mga prismatic power batteries. Dahil sa mataas na energy density, mahusay na power stability, mataas na katumpakan ng pagwelding, madaling sistematikong integrasyon at marami pang ibang bentahe,hinang gamit ang laseray hindi mapapalitan sa proseso ng produksyon ng mga bateryang lithium na may prismatic aluminum shell.
Plataporma ng awtomatikong galvanometer na 4-axis ng Mavenmakinang panghinang ng fiber laser
Ang welding seam ng top cover seal ang pinakamahabang welding seam sa square aluminum shell battery, at ito rin ang welding seam na pinakamatagal i-weld. Sa mga nakaraang taon, mabilis na umunlad ang industriya ng paggawa ng lithium battery, at mabilis din ang pag-unlad ng teknolohiya ng proseso ng top cover sealing laser welding at ng teknolohiya ng kagamitan nito. Batay sa iba't ibang bilis at pagganap ng welding ng kagamitan, hinahati namin ang mga kagamitan at proseso ng top cover laser welding sa tatlong panahon. Ito ang 1.0 era (2015-2017) na may bilis ng welding na <100mm/s, ang 2.0 era (2017-2018) na may 100-200mm/s, at ang 3.0 era (2019-) na may 200-300mm/s. Ang mga sumusunod ay magpapakilala sa pag-unlad ng teknolohiya sa landas ng panahon:
1. Ang 1.0 na panahon ng teknolohiya ng laser welding na pang-itaas na takip
Bilis ng hinang＜100mm/s
Mula 2015 hanggang 2017, nagsimulang sumabog ang mga domestic new energy vehicle na dulot ng mga patakaran, at nagsimulang lumawak ang industriya ng power battery. Gayunpaman, ang akumulasyon ng teknolohiya at reserbang talento ng mga domestic enterprise ay medyo maliit pa rin. Ang mga kaugnay na proseso ng paggawa ng baterya at mga teknolohiya ng kagamitan ay nasa kanilang simula pa lamang, at ang antas ng automation ng kagamitan ay medyo mababa, ang mga tagagawa ng kagamitan ay nagsisimula pa lamang na bigyang-pansin ang paggawa ng power battery at dagdagan ang pamumuhunan sa pananaliksik at pag-unlad. Sa yugtong ito, ang mga kinakailangan sa kahusayan sa produksyon ng industriya para sa square battery laser sealing equipment ay karaniwang 6-10PPM. Ang solusyon sa kagamitan ay karaniwang gumagamit ng 1kw fiber laser upang maglabas sa pamamagitan ng isang ordinaryong...ulo ng hinang na laser(gaya ng ipinapakita sa larawan), at ang welding head ay pinapagana ng servo platform motor o linear motor. Ang paggalaw at pag-welding ay 50-100mm/s.
Paggamit ng 1kw laser upang iwelding ang takip sa itaas na bahagi ng core ng baterya
Sahinang gamit ang laserSa prosesong ito, dahil sa medyo mababang bilis ng hinang at medyo mahabang oras ng thermal cycle ng hinang, ang tinunaw na pool ay may sapat na oras upang dumaloy at tumigas, at ang proteksiyon na gas ay mas mahusay na makakatakip sa tinunaw na pool, na ginagawang madali ang pagkuha ng makinis at buong ibabaw, at ang mga hinang ay may mahusay na pagkakapare-pareho, tulad ng ipinapakita sa ibaba.
Pagbuo ng tahi para sa mababang bilis ng pagwelding ng takip sa itaas
Sa usapin ng kagamitan, bagama't hindi mataas ang kahusayan sa produksyon, ang istruktura ng kagamitan ay medyo simple, mahusay ang katatagan, at mababa ang halaga ng kagamitan, na lubos na nakakatugon sa mga pangangailangan ng pag-unlad ng industriya sa yugtong ito at naglalatag ng pundasyon para sa kasunod na pag-unlad ng teknolohiya.
Bagama't ang top cover sealing welding era 1.0 ay may mga bentahe ng simpleng solusyon sa kagamitan, mababang gastos, at mahusay na katatagan. Ngunit ang mga likas na limitasyon nito ay napakalinaw din. Sa mga tuntunin ng kagamitan, ang kapasidad ng pagpapatakbo ng motor ay hindi maaaring matugunan ang pangangailangan para sa karagdagang pagtaas ng bilis; sa mga tuntunin ng teknolohiya, ang simpleng pagtaas ng bilis ng hinang at output ng lakas ng laser upang higit pang mapabilis ay magdudulot ng kawalang-tatag sa proseso ng hinang at pagbaba ng ani: ang pagtaas ng bilis ay nagpapaikli sa oras ng thermal cycle ng hinang, at ang proseso ng pagkatunaw ng metal ay mas matindi, ang pagtalsik ay tumataas, ang kakayahang umangkop sa mga dumi ay magiging mas malala, at ang mga butas ng pagtalsik ay mas malamang na mabuo. Kasabay nito, ang oras ng solidification ng tinunaw na pool ay nagpapaikli, na magiging sanhi ng pagiging magaspang ng ibabaw ng hinang at pagbawas ng consistency. Kapag maliit ang laser spot, hindi malaki ang heat input at maaaring mabawasan ang pagtalsik, ngunit malaki ang depth-to-width ratio ng hinang at hindi sapat ang lapad ng hinang; kapag malaki ang laser spot, mas malaking lakas ng laser ang kailangang ipasok upang madagdagan ang lapad ng hinang. Malaki, ngunit kasabay nito ay hahantong ito sa pagtaas ng mga patak ng hinang at mahinang kalidad ng pagbubuo ng ibabaw ng hinang. Sa ilalim ng teknikal na antas sa yugtong ito, ang karagdagang pagbilis ay nangangahulugan na ang ani ay dapat ipagpalit para sa kahusayan, at ang mga kinakailangan sa pag-upgrade para sa kagamitan at teknolohiya ng proseso ay naging mga pangangailangan ng industriya.
2. Ang panahon ng 2.0 ng pang-itaas na pabalathinang gamit ang laserteknolohiya
Bilis ng hinang 200mm/s
Noong 2016, ang naka-install na kapasidad ng mga baterya ng sasakyan sa Tsina ay humigit-kumulang 30.8GWh, noong 2017 ay humigit-kumulang 36GWh, at noong 2018, isang karagdagang pagsabog ang nagdulot ng pagtaas, ang naka-install na kapasidad ay umabot sa 57GWh, isang pagtaas na 57% kumpara sa nakaraang taon. Ang mga bagong sasakyang pampasaherong enerhiya ay nakagawa rin ng halos isang milyon, isang pagtaas na 80.7% kumpara sa nakaraang taon. Sa likod ng pagsabog sa naka-install na kapasidad ay ang paglabas ng kapasidad sa paggawa ng baterya ng lithium. Ang mga bagong baterya ng sasakyang pampasaherong enerhiya ay bumubuo ng mahigit 50% ng naka-install na kapasidad, na nangangahulugan din na ang mga kinakailangan ng industriya para sa pagganap at kalidad ng baterya ay magiging lalong mahigpit, at ang mga kaakibat na pagpapabuti sa teknolohiya ng kagamitan sa pagmamanupaktura at teknolohiya ng Proseso ay pumasok din sa isang bagong panahon: upang matugunan ang mga kinakailangan sa kapasidad ng produksyon na single-line, ang kapasidad ng produksyon ng kagamitan sa pagwelding ng top cover laser ay kailangang dagdagan sa 15-20PPM, at ang mga ito ayhinang gamit ang laserKailangang umabot sa 150-200mm/s ang bilis. Samakatuwid, sa mga tuntunin ng mga drive motor, na-upgrade na ang platform ng linear motor upang matugunan ng mekanismo ng paggalaw nito ang mga kinakailangan sa pagganap ng paggalaw para sa rectangular trajectory na 200mm/s uniform speed welding; gayunpaman, kung paano matiyak ang kalidad ng hinang sa ilalim ng high-speed welding ay nangangailangan ng karagdagang mga tagumpay sa proseso, at ang mga kumpanya sa industriya ay nagsagawa ng maraming eksplorasyon at pag-aaral: Kung ikukumpara sa panahon ng 1.0, ang problemang kinakaharap ng high-speed welding sa panahon ng 2.0 ay: gamit ang mga ordinaryong fiber laser upang mag-output ng isang single point light source sa pamamagitan ng mga ordinaryong welding head, ang pagpili ay mahirap matugunan ang kinakailangan na 200mm/s.
Sa orihinal na teknikal na solusyon, ang epekto ng pagbuo ng hinang ay maaari lamang kontrolin sa pamamagitan ng mga opsyon sa pag-configure, pagsasaayos ng laki ng spot, at pagsasaayos ng mga pangunahing parameter tulad ng lakas ng laser: kapag gumagamit ng isang configuration na may mas maliit na spot, ang keyhole ng welding pool ay magiging maliit, ang hugis ng pool ay magiging hindi matatag, at ang welding ay magiging hindi matatag. Ang lapad ng seam fusion ay medyo maliit din; kapag gumagamit ng isang configuration na may mas malaking light spot, ang keyhole ay tataas, ngunit ang lakas ng welding ay lubos na tataas, at ang mga rate ng spatter at blast hole ay lubos na tataas.
Sa teorya, kung nais mong matiyak ang epekto ng pagbuo ng hinang ng high-speedhinang gamit ang laserng pang-itaas na takip, kailangan mong matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:
① Ang welding seam ay may sapat na lapad at ang ratio ng lalim-sa-lapad ng welding seam ay angkop, na nangangailangan na ang saklaw ng aksyon ng init ng pinagmumulan ng liwanag ay sapat na malaki at ang enerhiya ng linya ng hinang ay nasa loob ng makatwirang saklaw;
② Ang hinang ay makinis, na nangangailangan ng sapat na haba ng oras ng thermal cycle ng hinang habang isinasagawa ang proseso ng hinang upang ang tinunaw na pool ay magkaroon ng sapat na fluidity, at ang hinang ay tumigas at maging isang makinis na metal na hinang sa ilalim ng proteksyon ng proteksiyon na gas;
③ Ang weld seam ay may mahusay na pagkakapare-pareho at kakaunti ang mga butas at butas. Nangangailangan ito na sa panahon ng proseso ng hinang, ang laser ay kumikilos nang matatag sa workpiece, at ang high-energy beam plasma ay patuloy na nabubuo at kumikilos sa loob ng tinunaw na pool. Ang tinunaw na pool ay naglalabas ng "susi" sa ilalim ng puwersa ng reaksyon ng plasma. Ang "butas", ang keyhole ay sapat na malaki at matatag, upang ang nabuo na singaw ng metal at plasma ay hindi madaling ilabas at maglabas ng mga patak ng metal, na bumubuo ng mga splash, at ang tinunaw na pool sa paligid ng keyhole ay hindi madaling gumuho at magkaroon ng gas. Kahit na ang mga dayuhang bagay ay masunog sa panahon ng proseso ng hinang at ang mga gas ay ilalabas nang paputok, ang isang mas malaking keyhole ay mas nakakatulong sa paglabas ng mga sumasabog na gas at binabawasan ang mga metal na patak at butas na nabuo.
Bilang tugon sa mga puntong nabanggit, ang mga kumpanya ng paggawa ng baterya at mga kumpanya ng paggawa ng kagamitan sa industriya ay gumawa ng iba't ibang pagtatangka at kasanayan: Ang paggawa ng baterya ng Lithium ay binuo sa Japan sa loob ng mga dekada, at ang mga kaugnay na teknolohiya sa pagmamanupaktura ang nanguna.
Noong 2004, noong ang teknolohiya ng fiber laser ay hindi pa malawakang ginagamit sa komersyo, gumamit ang Panasonic ng mga LD semiconductor laser at pulse lamp-pumped YAG laser para sa mixed output (ang scheme ay ipinapakita sa figure sa ibaba).
Diagram ng iskema ng teknolohiya ng multi-laser hybrid welding at istraktura ng ulo ng hinang
Ang high-power density light spot na nalilikha ng pulsedLaser na YAGAng isang maliit na bahagi ay ginagamit upang kumilos sa workpiece upang makabuo ng mga butas sa hinang upang makakuha ng sapat na pagtagos sa hinang. Kasabay nito, ang LD semiconductor laser ay ginagamit upang magbigay ng CW continuous laser upang painitin at i-weld ang workpiece. Ang tinunaw na pool habang isinasagawa ang proseso ng hinang ay nagbibigay ng mas maraming enerhiya upang makakuha ng mas malalaking butas sa hinang, dagdagan ang lapad ng welding seam, at pahabain ang oras ng pagsasara ng mga butas sa hinang, na tumutulong sa gas sa tinunaw na pool na makatakas at mabawasan ang porosity ng welding seam, tulad ng ipinapakita sa ibaba.
Diagram ng eskematiko ng hybridhinang gamit ang laser
Sa paglalapat ng teknolohiyang ito,Mga laser na YAGat ang mga LD laser na may ilang daang watts lamang ng lakas ay maaaring gamitin upang magwelding ng manipis na mga lalagyan ng baterya ng lithium sa mataas na bilis na 80mm/s. Ang epekto ng pagwelding ay gaya ng ipinapakita sa pigura.
Morpolohiya ng hinang sa ilalim ng iba't ibang mga parameter ng proseso
Kasabay ng pag-unlad at pagsikat ng mga fiber laser, unti-unting napalitan ng mga fiber laser ang mga pulsed YAG laser sa pagproseso ng laser metal dahil sa maraming bentahe nito tulad ng mahusay na kalidad ng beam, mataas na photoelectric conversion efficiency, mahabang buhay, madaling pagpapanatili, at mataas na lakas.
Samakatuwid, ang kombinasyon ng laser sa nabanggit na laser hybrid welding solution ay umunlad sa isang fiber laser + LD semiconductor laser, at ang laser ay coaxially din na inilalabas sa pamamagitan ng isang espesyal na processing head (ang welding head ay ipinapakita sa Figure 7). Sa proseso ng hinang, ang mekanismo ng aksyon ng laser ay pareho.
Pinagsamang pinagsanib na hinang na laser
Sa planong ito, ang pulsedLaser na YAGay pinapalitan ng fiber laser na may mas mahusay na kalidad ng beam, mas mataas na lakas, at patuloy na output, na lubos na nagpapataas ng bilis ng hinang at nakakakuha ng mas mahusay na kalidad ng hinang (ang epekto ng hinang ay ipinapakita sa Figure 8). Samakatuwid, ang planong ito ay pinapaboran din ng ilang mga customer. Sa kasalukuyan, ang solusyon na ito ay ginagamit sa paggawa ng power battery top cover sealing welding, at maaaring umabot sa bilis ng hinang na 200mm/s.
Hitsura ng pang-itaas na takip na hinang sa pamamagitan ng hybrid laser welding
Bagama't nalulutas ng solusyon sa dual-wavelength laser welding ang katatagan ng hinang ng high-speed welding at natutugunan ang mga kinakailangan sa kalidad ng hinang ng high-speed welding ng mga takip sa itaas ng battery cell, mayroon pa ring ilang problema sa solusyong ito mula sa perspektibo ng kagamitan at proseso.
Una sa lahat, ang mga bahagi ng hardware ng solusyong ito ay medyo kumplikado, na nangangailangan ng paggamit ng dalawang magkaibang uri ng laser at mga espesyal na dual-wavelength laser welding joint, na nagpapataas ng mga gastos sa pamumuhunan sa kagamitan, nagpapataas ng kahirapan sa pagpapanatili ng kagamitan, at nagpapataas ng mga potensyal na punto ng pagkabigo ng kagamitan;
Pangalawa, ang dual-wavelengthhinang gamit ang laserAng ginamit na joint ay binubuo ng maraming set ng lente (tingnan ang Figure 4). Ang pagkawala ng kuryente ay mas malaki kaysa sa mga ordinaryong welding joint, at ang posisyon ng lente ay kailangang isaayos sa naaangkop na posisyon upang matiyak ang coaxial output ng dual-wavelength laser. At sa pangmatagalang high-speed na operasyon, ang posisyon ng lente ay maaaring maging maluwag, na magdudulot ng mga pagbabago sa optical path at makakaapekto sa kalidad ng hinang, na mangangailangan ng manu-manong muling pagsasaayos;
Pangatlo, habang nagwe-welding, matindi ang repleksyon ng laser at madaling makapinsala sa mga kagamitan at bahagi. Lalo na kapag nagkukumpuni ng mga depektibong produkto, ang makinis na ibabaw ng hinang ay nagrereplekta ng malaking dami ng liwanag ng laser, na madaling magdulot ng alarma sa laser, at kailangang isaayos ang mga parameter ng pagproseso para sa pagkukumpuni.
Upang malutas ang mga problemang nabanggit, kailangan nating maghanap ng ibang paraan upang galugarin. Noong 2017-2018, pinag-aralan natin ang high-frequency swinghinang gamit ang laserteknolohiya ng takip sa itaas ng baterya at itinaguyod ito sa aplikasyon sa produksyon. Ang laser beam high-frequency swing welding (mula rito ay tatawaging swing welding) ay isa pang kasalukuyang proseso ng high-speed welding na 200mm/s.
Kung ikukumpara sa solusyon ng hybrid laser welding, ang hardware na bahagi ng solusyong ito ay nangangailangan lamang ng isang ordinaryong fiber laser na isinama sa isang oscillating laser welding head.
ulo ng hinang na pang-uurong-urong
Mayroong isang replektibong lente na pinapagana ng motor sa loob ng ulo ng hinang, na maaaring i-program upang kontrolin ang pag-ugoy ng laser ayon sa dinisenyong uri ng trajectory (karaniwan ay pabilog, hugis-S, hugis-8, atbp.), amplitude at frequency ng pag-ugoy. Ang iba't ibang mga parameter ng pag-ugoy ay maaaring magdulot ng iba't ibang hugis at laki ng cross section ng hinang.
Mga hinang na nakuha sa ilalim ng iba't ibang mga swing trajectory
Ang high-frequency swing welding head ay pinapagana ng isang linear motor upang magwelding sa pagitan ng mga workpiece. Ayon sa kapal ng dingding ng cell shell, pinipili ang naaangkop na uri ng swing trajectory at amplitude. Sa panahon ng pagwelding, ang static laser beam ay bubuo lamang ng isang V-shaped weld cross section. Gayunpaman, sa pamamagitan ng pagpapagana ng swing welding head, ang beam spot ay umuugoy sa mataas na bilis sa focal plane, na bumubuo ng isang dynamic at umiikot na welding keyhole, na maaaring makakuha ng angkop na weld depth-to-width ratio;
Ang umiikot na butas ng susi sa hinang ay nagpapakilos sa hinang. Sa isang banda, nakakatulong ito sa paglabas ng gas at binabawasan ang mga butas ng hinang, at may tiyak na epekto sa pag-aayos ng mga butas sa punto ng pagsabog ng hinang (tingnan ang Larawan 12). Sa kabilang banda, ang metal na hinang ay pinainit at pinalalamig sa maayos na paraan. Ang sirkulasyon ay nagpapakita ng ibabaw ng hinang na isang regular at maayos na disenyo ng kaliskis ng isda.
Pagbuo ng tahi ng swing welding
Kakayahang umangkop ng mga hinang sa kontaminasyon ng pintura sa ilalim ng iba't ibang mga parameter ng swing
Ang mga puntong nabanggit ay nakakatugon sa tatlong pangunahing kinakailangan sa kalidad para sa high-speed welding ng takip sa itaas. Ang solusyong ito ay may iba pang mga bentahe:
① Dahil ang karamihan sa lakas ng laser ay ini-inject sa dynamic keyhole, ang panlabas na nakakalat na laser ay nababawasan, kaya mas maliit na lakas ng laser lamang ang kailangan, at ang init na ipinapasok sa hinang ay medyo mababa (30% mas mababa kaysa sa composite welding), na nagbabawas sa pagkawala ng kagamitan at pagkawala ng enerhiya;
② Ang paraan ng swing welding ay may mataas na kakayahang umangkop sa kalidad ng pag-assemble ng mga workpiece at binabawasan ang mga depekto na dulot ng mga problema tulad ng mga hakbang sa pag-assemble;
③Ang paraan ng swing welding ay may malakas na epekto sa pagkukumpuni sa mga butas ng weld, at ang yield rate ng paggamit ng pamamaraang ito upang kumpunihin ang mga butas ng weld ng core ng baterya ay napakataas;
④Ang sistema ay simple, at ang pag-debug at pagpapanatili ng kagamitan ay simple.
3. Ang 3.0 na panahon ng teknolohiya ng top cover laser welding
Bilis ng hinang 300mm/s
Habang patuloy na bumababa ang mga subsidyo sa bagong enerhiya, halos buong industriyal na kadena ng industriya ng paggawa ng baterya ay nahulog sa isang pulang dagat. Ang industriya ay pumasok din sa isang panahon ng pagbabago, at ang proporsyon ng mga nangungunang kumpanya na may malawak na saklaw at teknolohikal na kalamangan ay lalong tumaas. Ngunit kasabay nito, ang "pagpapabuti ng kalidad, pagbabawas ng mga gastos, at pagtaas ng kahusayan" ay magiging pangunahing tema ng maraming kumpanya.
Sa panahon ng mababa o walang subsidiya, tanging sa pamamagitan lamang ng pagkamit ng paulit-ulit na pagpapahusay ng teknolohiya, pagkamit ng mas mataas na kahusayan sa produksyon, pagbabawas ng gastos sa pagmamanupaktura ng iisang baterya, at pagpapabuti ng kalidad ng produkto ay magkakaroon tayo ng karagdagang pagkakataong manalo sa kompetisyon.
Patuloy na namumuhunan ang Han's Laser sa pananaliksik sa teknolohiya ng high-speed welding para sa mga takip sa itaas ng battery cell. Bukod sa ilang mga pamamaraan ng prosesong ipinakilala sa itaas, pinag-aaralan din nito ang mga advanced na teknolohiya tulad ng annular spot laser welding technology at galvanometer laser welding technology para sa mga takip sa itaas ng battery cell.
Upang higit pang mapabuti ang kahusayan ng produksyon, galugarin ang teknolohiya ng top cover welding sa bilis na 300mm/s at mas mataas pa. Pinag-aralan ng Han's Laser ang scanning galvanometer laser welding sealing noong 2017-2018, kung saan nalutas nito ang mga teknikal na problema ng mahirap na proteksyon ng gas ng workpiece habang hinang ang galvanometer at ang mahinang epekto ng pagbuo ng ibabaw ng weld, at nakamit ang 400-500mm/s.hinang gamit ang laserng takip sa itaas ng cell. Ang pag-welding ay tumatagal lamang ng 1 segundo para sa isang 26148 na baterya.
Gayunpaman, dahil sa mataas na kahusayan, lubhang mahirap bumuo ng mga kagamitang pansuporta na kapantay ng kahusayan, at mataas ang halaga ng kagamitan. Samakatuwid, walang karagdagang pagbuo ng komersyal na aplikasyon ang isinagawa para sa solusyong ito.
Kasabay ng karagdagang pag-unlad nghibla ng laserInilunsad ang mga bagong high-power fiber laser na maaaring direktang maglabas ng mga hugis-singsing na light spot. Ang ganitong uri ng laser ay maaaring maglabas ng mga point-ring laser spot sa pamamagitan ng mga espesyal na multi-layer optical fiber, at maaaring isaayos ang hugis ng spot at distribusyon ng kuryente, gaya ng ipinapakita sa pigura.
Mga hinang na nakuha sa ilalim ng iba't ibang mga swing trajectory
Sa pamamagitan ng pagsasaayos, ang distribusyon ng densidad ng lakas ng laser ay maaaring gawing hugis-spot-donut-tophat. Ang ganitong uri ng laser ay tinatawag na Corona, gaya ng ipinapakita sa pigura.
Naaayos na laser beam (ayon sa pagkakabanggit: center light, center light + ring light, ring light, dalawang ring light)
Noong 2018, sinubukan ang paggamit ng maraming laser na ganito sa pagwelding ng mga takip sa itaas ng selula ng baterya na gawa sa aluminum shell, at batay sa Corona laser, inilunsad ang pananaliksik sa solusyon ng teknolohiyang 3.0 na proseso para sa pagwelding ng laser ng mga takip sa itaas ng selula ng baterya. Kapag ang Corona laser ay nagsasagawa ng point-ring mode output, ang mga katangian ng distribusyon ng power density ng output beam nito ay katulad ng composite output ng isang semiconductor + fiber laser.
Sa panahon ng proseso ng hinang, ang center point light na may mataas na power density ay bumubuo ng keyhole para sa deep penetration welding upang makakuha ng sapat na welding penetration (katulad ng output ng fiber laser sa hybrid welding solution), at ang ring light ay nagbibigay ng mas malaking heat input, nagpapalaki ng keyhole, binabawasan ang epekto ng metal vapor at plasma sa liquid metal sa gilid ng keyhole, binabawasan ang nagreresultang metal splash, at pinapataas ang thermal cycle time ng weld, na tumutulong sa gas sa molten pool na makatakas nang mas matagal, na nagpapabuti sa Stability ng mga high-speed welding process (katulad ng output ng semiconductor lasers sa hybrid welding solutions).
Sa pagsubok, nagwelding kami ng mga thin-walled shell na baterya at natuklasan na maganda ang pagkakapare-pareho ng laki ng hinang at maganda ang kakayahan sa proseso na CPK, gaya ng ipinapakita sa Figure 18.
Hitsura ng hinang na takip sa itaas ng baterya na may kapal ng dingding na 0.8mm (bilis ng hinang na 300mm/s)
Sa usapin ng hardware, hindi tulad ng hybrid welding solution, ang solusyong ito ay simple at hindi nangangailangan ng dalawang laser o isang espesyal na hybrid welding head. Nangangailangan lamang ito ng isang karaniwang high-power laser welding head (dahil iisang optical fiber lang ang naglalabas ng iisang wavelength Laser, simple ang istruktura ng lens, hindi kailangan ng pagsasaayos, at mababa ang power loss), kaya madali itong i-debug at panatilihin, at lubos na napabuti ang katatagan ng kagamitan.
Bukod sa simpleng sistema ng solusyon sa hardware at pagtugon sa mga kinakailangan sa proseso ng high-speed welding ng takip sa itaas na bahagi ng battery cell, ang solusyong ito ay may iba pang mga bentahe sa mga aplikasyon ng proseso.
Sa pagsubok, hinangin namin ang takip sa itaas ng baterya sa mataas na bilis na 300mm/s, at nakamit pa rin ang mahusay na epekto sa pagbuo ng tahi sa hinang. Bukod dito, para sa mga shell na may iba't ibang kapal ng dingding na 0.4, 0.6, at 0.8mm, sa pamamagitan lamang ng pagsasaayos ng laser output mode, maisasagawa ang mahusay na hinang. Gayunpaman, para sa mga solusyon sa dual-wavelength laser hybrid welding, kinakailangang baguhin ang optical configuration ng welding head o laser, na magdudulot ng mas malaking gastos sa kagamitan at gastos sa oras ng pag-debug.
Samakatuwid, ang punto-singsing na lugarhinang gamit ang laserAng solusyong ito ay hindi lamang makakamit ng ultra-high-speed top cover welding sa bilis na 300mm/s at mapapabuti ang kahusayan sa produksyon ng mga bateryang de-kuryente. Para sa mga kumpanyang gumagawa ng baterya na nangangailangan ng madalas na pagpapalit ng modelo, ang solusyong ito ay maaari ring lubos na mapabuti ang kalidad ng kagamitan at produkto. compatibility, pagpapaikli ng pagpapalit ng modelo at oras ng pag-debug.
Hitsura ng hinang na takip sa itaas ng baterya na may kapal ng dingding na 0.4mm (bilis ng hinang 300mm/s)
Hitsura ng hinang na takip sa itaas ng baterya na may kapal ng dingding na 0.6mm (bilis ng hinang 300mm/s)
Corona Laser Weld Penetration para sa Thin-Wall Cell Welding – Mga Kakayahan sa Proseso
Bukod sa Corona laser na nabanggit sa itaas, ang mga AMB laser at ARM laser ay may magkakatulad na katangian ng optical output at maaaring gamitin upang malutas ang mga problema tulad ng pagpapabuti ng laser weld spatter, pagpapabuti ng kalidad ng weld surface, at pagpapabuti ng high-speed welding stability.
4. Buod
Ang iba't ibang solusyon na nabanggit sa itaas ay pawang ginagamit sa aktwal na produksyon ng mga lokal at dayuhang kumpanya sa paggawa ng baterya ng lithium. Dahil sa iba't ibang oras ng produksyon at iba't ibang teknikal na background, iba't ibang solusyon sa proseso ang malawakang ginagamit sa industriya, ngunit ang mga kumpanya ay may mas mataas na mga kinakailangan para sa kahusayan at kalidad. Patuloy itong nagpapabuti, at mas maraming mga bagong teknolohiya ang malapit nang ilapat ng mga kumpanyang nangunguna sa teknolohiya.
Ang industriya ng bagong baterya ng enerhiya ng Tsina ay nagsimula nang medyo huli at mabilis na umunlad dahil sa mga pambansang patakaran. Ang mga kaugnay na teknolohiya ay patuloy na sumulong kasabay ng magkasanib na pagsisikap ng buong kadena ng industriya, at komprehensibong pinaikli ang agwat sa mga natatanging internasyonal na kumpanya. Bilang isang lokal na tagagawa ng kagamitan sa baterya ng lithium, patuloy din na sinusuri ng Maven ang sarili nitong mga larangan ng kalamangan, tinutulungan ang paulit-ulit na pag-upgrade ng kagamitan sa battery pack, at nagbibigay ng mas mahusay na mga solusyon para sa awtomatikong produksyon ng mga bagong energy energy storage battery module pack.
Oras ng pag-post: Set-19-2023
