Az akkumulátor-gyártási folyamatok elemzése: A lézeres hegesztési technológia alkalmazása és fejlesztése

Az új energiahordozó- és energiatároló iparágak gyors fejlődésével az akkumulátorok, mint alapvető alkatrészek, jelentős kihívásokkal néznek szembe a gyártási precizitás és a hegesztési minőség tekintetében, amelyek közvetlenül befolyásolják a rendszer biztonságát, a ciklus élettartamát és az energiasűrűséget. A prizmás, hengeres és tasakcellás technológiák széles körű elterjedésével a lézeres hegesztés nagy hatékonyságával, nagy pontosságával és alacsony hőterhelésével az akkumulátorgyártás nélkülözhetetlen és kritikus lépésévé vált.

 

 

 

A celláktól a modulokon át a csomagokig az akkumulátoros rendszerben minden gyártási folyamat összetett anyagillesztési folyamatokat foglal magában. A lézeres hegesztést elsősorban a következő területeken használják:

 

Cellák és fülek hegesztése;

cellák előhegesztése a házakba és a házak tömítése;

Az akkumulátor fedelének felső burkolatának hegesztése és a robbanásbiztos-szelep tömítése;

Csatlakozók és szerkezeti elemek hegesztése az akkumulátor modul és a csomag szakaszában.

 

Ezek a hegesztések olyan kulcsfontosságú szerkezeti elemeket tartalmaznak, mint az akkumulátorok alumínium fedőlemeze, a lítium akkumulátor felső fedele, valamint a réz és alumínium bimetál bipoláris lemez. Ezek a varratok rendkívül magas követelményeket támasztanak a lézeres hegesztéssel szemben a hőszabályozás, az energiasűrűség és a pontosság tekintetében.

 

 

Az akkumulátorok burkolatai és burkolatai jellemzően alumíniumötvözetből (például Al3003) készülnek. Elsődleges funkciójuk az elektrolit kapszulázása és az elektródalemezek szerkezeti alátámasztása.

A hegesztési varrat tömítési teljesítménye közvetlenül meghatározza az akkumulátor légtömörségét, nyomószilárdságát és hosszú távú stabilitását-.

 

A prizmatikus akkumulátorgyártásban a gyakori szerkezetek a következők:

Prizmás lítium akkumulátorfedél

Prizmás lítium akkumulátoros tető

Prizmás lítium akkumulátor melléklet

 

A hegesztési folyamatokat általában oldalhegesztésre és felső hegesztésre osztják:

Oldalsó hegesztés:Hatékonyan megakadályozza a fröcskölés bejutását az akkumulátorcellába, de magas anyagfelületi tisztaságot és lézerstabilitást igényel.

Felső hegesztés:Magas termelési hatékonyság és egyszerű automatizált integráció, de szigorúan ellenőrizni kell a hőbevitelt és a hegesztési medence morfológiáját a sejtszennyeződés elkerülése érdekében.

 

Az új kék vagy zöld hibrid lézerek alkalmazása jelentősen javította az alumíniumötvözet-hegesztés abszorpciós arányát, hatékonyan csökkenti a porozitást és a hiányos behatolást, valamint 95% fölé emelte az alumínium akkumulátorfedelek és alumínium akkumulátordoboz-burkolatok hegesztési hozamát.
 

 

 

 

1. Sorkapocshegesztés

Az akkumulátor termináljai általában pozitív alumíniumból és negatív rézből állnak, és az áramvezetés kritikus hídjaként szolgálnak. A hegesztési eljárásnak egyszerre kell megfelelnie a magas vezetőképességi és szilárdsági követelményeknek.

Az elektromos kontaktbélyegzési technológia és a precíziós lézerhegesztés kombinálásával 500 MPa-nál nagyobb vagy azzal egyenlő terminális húzószilárdság érhető el, megelőzve a pórusok vagy szennyeződések által okozott "robbanási lyukakat".

 

2. Robbanásbiztos-szelepes hegesztés

A robbanásbiztos-szelep egy vékony{1}}falú szerkezet az akkumulátor fedelén, amely nyomáscsökkentő szelepként működik. Ha az akkumulátor belső nyomása meghaladja a biztonságos szintet, a szelep elreped, hogy megakadályozza a robbanást.

 

A lézeres hegesztéshez teljesen tömített hegesztésre van szükség egy 8 mm vastag alumíniumlemezen, 0,4 és 0,7 MPa közötti szakítónyomás mellett. Ez a folyamat rendkívül magas követelményeket támaszt az energiaszabályozással, a hővel{4}}érintett zónákkal és a hegesztési varrat konzisztenciájával szemben.

 

 

Az adapterek és a rugalmas csatlakozók kulcsfontosságú elemek, amelyek összekötik az akkumulátorcellákat, a burkolatokat és a terminálokat. A lézeres hegesztés alacsony-ellenállású vezetőpályát és fröccsenés-mentes szennyeződést biztosít, különösen a nagy vezetőképességű alkatrészeknél, mint például a szegecselt ezüstérintkezős rézbélyegző alkatrészek vagy az ezüstérintkezős szegecselt rézbélyegző alkatrészek.

 

Modul{0}}szintű összeszereléskor az olyan összetett szerkezetek, mint például a szegecselt ezüstérintkezőkkel ellátott rézbélyegző alkatrészek és a rézpréselt alkatrészek, nagy teljesítményű lézeres hegesztést igényelnek, hogy stabil kötést biztosítsanak a 2 mm-vastagságú réz- és alumíniumcsatlakozók között, és megfeleljenek a csomagszintű magas áramterhelési követelményeknek.

 

 

A lézeres hegesztési technológia folyamatos innovációja minőségi ugrást tett az akkumulátorgyártásban a biztonság, a megbízhatóság és az energiasűrűség tekintetében.

A prizmatikus akkumulátorcellák felső fedelétől, a lítium{0}}ion akkumulátor fedőlemezekig, az akkumulátorfedelek és a hozzájuk tartozó alumíniumötvözet fedőlemez szerkezetek tápellátásáig a lézeres hegesztés kritikus gyártási folyamattá vált a termék konzisztenciájának és nagy teljesítményének biztosítása érdekében.

 

A jövőben az intelligens hegesztés és a hazai gyártású berendezések folyamatos áttörése révén az akkumulátorházak, burkolatok és terminálok gyártása tovább fog haladni a nagy pontosság, a nagy megbízhatóság és a környezetbarátság felé, ami erősebb hajtóerőt jelent az új energetikai járműipar számára.