Jun 14, 2022 Hagyjon üzenetet

Népszerű tudomány: Az akkumulátoros lézeres hegesztés rejtélyeinek feltárása

01. Mi az akkumulátor

A globális elektromos járműipar alapmegállapodása: az elektromos járművek hajtási teljesítményét biztosító akkumulátorokat teljesítményakkumulátoroknak nevezzük, ideértve a hagyományos savas ólomakkumulátorokat, a nikkel-fémhidrid akkumulátorokat és a feltörekvő lítium-ion akkumulátorokat, amelyek teljesítménytípusokra oszthatók. akkumulátorok (hibrid elektromos járművek) és energiaalapú akkumulátorok (tisztán elektromos járművek).

 

Mint mindannyian tudjuk, az akkumulátor az új energiahordozó járművek "szíve". A nagy teljesítményű lítium akkumulátorok főként háromkomponensű akkumulátorokból és lítium-vas-foszfát akkumulátorokból állnak, a későbbiekben pedig az új energetikai járművek telepített alkalmazása, amelyek nagyobb kisütési teljesítménnyel rendelkeznek, mint a hagyományos akkumulátorok.

 

Az új energetikai járművek támogató iparágaként, amelyet az elmúlt években az új energiahordozó járművek ipar hajtott végre, az akkumulátor-ipar is robbanásszerű növekedést indított el.

 

 

02.Az akkumulátor és a lézeripar kapcsolata

Az akkumulátor az új energetikai járművek összköltségének 30 százalékát -40 százalékát teszi ki, és az új energiahordozó járművek költségének legnagyobb részét. Ez nagyon fontos olyan kulcsmutatók szempontjából, mint az utazótávolság, a jármű élettartama és az új energiafelhasználású járművek biztonsága. Ezért az akkumulátorok teljesítményének javítása kulcsfontosságú az új energetikai járművek általános teljesítményének javításához.

 

Az akkumulátorok gyártási folyamatában a hegesztés nagyon fontos gyártási folyamat a cellagyártástól a PACK összeszerelésig. Az akkumulátor szerkezete különösen sokféle anyagot tartalmaz, mint például acél, alumínium, réz, nikkel stb.

 

Ezekből a fémekből elektródák, huzalok vagy burkolatok készíthetők. Ezért akár egy anyag, akár több anyag közötti hegesztésről van szó, a hegesztési eljárással szemben magasabb követelmények támasztják.

 

Lézeres hegesztéscélja a lézersugár kiváló irányultságának és nagy teljesítménysűrűségének felhasználása a munkához. A lézersugarat az optikai rendszeren keresztül kis területre fókuszálják, és a hegesztett részen nagyon rövid idő alatt nagy energiakoncentrációjú hőforrás képződik. zónában, így a hegesztett anyag megolvad, és szilárd hegesztési pontot és varratot képez.

 

A teljes teljesítmény-akkumulátor-ipari láncban a lézeres hegesztést főként az erősáramú lítium akkumulátorok középső gyártásában használják. Nagy pontosságú hegesztési módszerként rendkívül rugalmas, pontos és hatékony, és megfelel az akkumulátor-gyártási folyamat teljesítménykövetelményeinek. Ez az első választás az akkumulátor gyártási folyamatban, és az akkumulátor gyártósor standard felszerelésévé vált.

 

03. Az akkumulátorok általános hegesztési alkalmazásai

Az akkumulátorokat négyzet alakú, hengeres és puha akkumulátorra osztják. Jelenleg az akkumulátorok gyártása során a lézeres hegesztés elsősorban a következőket foglalja magában:

 

Középső folyamat: pólusfülek hegesztése (beleértve az előhegesztést is), póluslécek ponthegesztése, akkumulátorcellák előhegesztése a héjba, a héj felső burkolatának tömítőhegesztése, folyadékbefecskendező nyílások tömítőhegesztése stb.;

Háttérfolyamat: beleértve a csatlakozóelem hegesztését, amikor az akkumulátor csomagolja a modult, valamint a modul mögötti burkolaton lévő robbanásbiztos szelep hegesztését stb.

 

1. Akkumulátoros robbanásbiztos szelephegesztés

A robbanásbiztos szelep egy vékony falú szeleptest az akkumulátor tömítőlemezén. Amikor az akkumulátor belső nyomása meghaladja a megadott értéket, a robbanásbiztos szeleptest először megreped és leereszti, felengedve a nyomást, hogy megakadályozza az akkumulátor szétrepedését. A robbanásbiztos szelep ötletes felépítésű, két meghatározott alakú alumínium fémlemezt lézerhegesztéssel rögzítenek.

 

Amikor az akkumulátor belső nyomása egy bizonyos értékre emelkedik, az alumíniumlemez a tervezett horonyhelyzetből kiszakad, megakadályozva az akkumulátor további kitágulását és robbanást.

 

Ezért ez az eljárás rendkívül szigorú követelményeket támaszt a lézeres hegesztési eljárással szemben. Megköveteli a hegesztési varrat lezárását, és a hőbevitelt szigorúan ellenőrzik annak biztosítása érdekében, hogy a hegesztési varrat károsodási nyomásértéke egy bizonyos tartományon belül stabil legyen. Ha túl nagy vagy túl kicsi, az nagymértékben károsítja az akkumulátor biztonságát.

 

Ezért a robbanásbiztos szelep általában tompahegesztést alkalmaz. Sok gyakorlás után bebizonyosodott, hogy nagy sebességű és jó minőségű hegesztés érhető elHGLASERhibrid hegesztőlézer, és garantálható a hegesztési stabilitás, a hegesztési hatékonyság és a hozam.

 

2. Pólushegesztés

Az akkumulátorfedél pólusai az akkumulátor belső és külső csatlakozásaira vannak osztva. Az akkumulátor belső csatlakozása az akkumulátormag elektródasaruinak és a fedőlemez pólusainak hegesztése; az akkumulátor külső csatlakozása az akkumulátor pólusainak hegesztése az összekötő darabon keresztül, hogy soros és párhuzamos áramkört képezzenek, és így egy akkumulátormodult képezzenek.

 

Az akkumulátor pólusai az akkumulátor pozitív és negatív elektródái. Általában a pozitív elektróda alumíniumból, a negatív elektróda pedig rézből készül. Az általánosan használt szerkezet a szegecselő szerkezet, amelyet a szegecselés befejezése után teljesen hegesztenek, mérete általában egy kör átmérőjű. A hegesztésnél a tervezés által megkívánt húzóerő és elektromos vezetőképesség teljesítése esetén a jó sugárminőségű, egyenletes energiaeloszlású szállézer vagy összetett hegesztőlézer előnyben részesítendő. Alumínium szerkezeti hegesztés, réz-réz hegesztési stabilitás, csökkenti a fröcskölést és javítja a hegesztési hozamot.

 

3. Adapteres hegesztés

Az adapter és a puha csatlakozás az akkumulátorfedél és a cella összekapcsolásának kulcsfontosságú elemei. Figyelembe kell venni az akkumulátor túlárammal, szilárdságával és csekély fröcskölésével kapcsolatos követelményeket is, így a fedőlemezzel végzett hegesztés során elegendő hegesztési varratszélességnek kell lennie, és ügyelni kell arra, hogy ne essen le alkatrész a cellán, hogy elkerülje az akkumulátor rövidzárlatát.

 

A negatív elektróda anyagaként használt réz nagy fényvisszaverő képességű anyag, alacsony abszorpciós sebességgel, és nagyobb energiasűrűséget igényel a hegesztés során.

 

4. Kagylótömítő hegesztés

Az akkumulátor burkolatának anyaga alumíniumötvözet és rozsdamentes acél, amelyek közül a leggyakrabban használt alumíniumötvözet, néhány pedig tiszta alumíniumot használ. A rozsdamentes acél a legjobb anyag a lézerhegeszthetőséghez, különösen a 304-es rozsdamentes acél, függetlenül attól, hogy impulzusos vagy folyamatos lézerrel jó megjelenésű és teljesítményű hegesztéseket lehet elérni.

 

5. Tömítőszegek hegesztése (elektrolit befecskendező nyílás)

A tömítőszegeknek (folyékony injekciós lyukkupakoknak) is számos formája létezik. A forma általában egy kör alakú sapka, amelynek átmérője 8 mm, vastagsága körülbelül 0,9 mm. Hegesztésének alapvető követelménye, hogy a nyomásállóság értéke elérje az 1,1 MPa-t, és lyukak nélkül tömített legyen. , repedések és repedések jelenléte.

 

A cellahegesztés utolsó folyamataként különösen fontos a tömítőszeghegesztés hozama. A tömítőszegek hegesztése során visszamaradt elektrolit miatt olyan hibák léphetnek fel, mint például a robbanáspontok és a tűlyukak, és ezeknek a hibáknak a kiküszöbölésének legfontosabb módja a hőbevitel csökkentése.

 

6. Power akkumulátor modul és PACK hegesztés

Az akkumulátormodul felfogható a soros és párhuzamos lítium-ion cellák kombinációjaként, valamint egyetlen akkumulátor-felügyeleti és -kezelő eszköz hozzáadásával. Az akkumulátormodul szerkezeti felépítése gyakran meghatározhatja az akkumulátorcsomag teljesítményét és biztonságát.

 

Szerkezetének támogatnia, rögzítenie és védenie kell a sejtet. Ugyanakkor, hogyan lehet teljesíteni a túláram követelményeit, az áram egyenletességét, hogyan kell teljesíteni az akkumulátorcellák hőmérsékletének szabályozását, és hogy súlyos rendellenesség esetén ki lehet-e kapcsolni, elkerülni a láncreakciókat stb. mind az akkumulátormodulok minőségének megítélésének kritériumai lesznek.

 

Mivel a réz és alumínium közötti lézeres hegesztés után könnyen keletkezik a rideg vegyület, amely nem felel meg a felhasználási követelményeknek, általában a réz és a réz, az alumínium és az alumínium általában lézerhegesztésre kerül, kivéve az ultrahangos hegesztést. Ugyanakkor a réz és az alumínium gyors hőátadása, valamint a lézerre gyakorolt ​​nagy fényvisszaverő képesség miatt az összekötő elem vastagsága viszonylag nagy, ezért nagyobb teljesítményű lézer alkalmazása szükséges a hegesztés eléréséhez.


A szálláslekérdezés elküldése

Haza

Telefon

E-mailben

Vizsgálat