Innan lasertekniken kom, har batteriindustrin använt traditionella maskiner för bearbetning. Jämfört med traditionell mekanisk bearbetning har laserbearbetning många fördelar och erkänns gradvis av tillverkare av litiumjonbatterier. Den kan användas för skärning av metallfolie, skärning av metallfolie, skärning av isoleringsfilm. Den kan också användas vid svetsning av flikar, batterikärnhöljen, tätande spikar, mjuka anslutningar, explosionssäkra, ventiler och batterimoduler.
Sedan introduktionen 1990 har litiumbatterier gynnats av 3C digitala, elverktyg och andra industrier på grund av deras höga energitäthet, högspänning, miljöskydd, långa livslängd och snabbladdning. Deras bidrag till den nya energibilsindustrin är särskilt framträdande. De senaste åren har nya energifordon dykt upp. Jämfört med traditionella bränslefordon använder nya energifordon litiumbatterier som strömkälla. Som litiumjonbatteriindustrin som tillhandahåller kraftkällan för nya energifordon är marknadspotentialen enorm.
Litiumjonbatteri (Li-jonbatteri)
Litiumjonbatteri är också känt som li-jonbatteri, vilket är en typ av sekundärt batteri (uppladdningsbart batteri), som huvudsakligen är beroende av litiumjonernas rörelse mellan den positiva elektroden och den negativa elektroden för att fungera. Som en ny typ av ren energi kan litiumbatterier inte bara driva nya energifordon utan också driva olika produkter som elektriska tåg, elcyklar och golfbilar.
Den här artikeln kommer att berätta om lasertekniken inom tillverkning av kraftbatterier och förklara varför tillverkningen av li-jonbatterier använder laserskärningssystem och lasersvetssystem.
Laserskärningssystem
Tillverkningen av litiumjonbatterier är nära sammanlänkad av ett processsteg. Generellt sett omfattar tillverkningen av litiumbatterier 3 delar: tillverkning av poldelar, tillverkning av battericeller och montering av batterier. I dessa tre stora processer är laserskärning en av nyckelprocesserna.
Bearbetningsprocessen för litiumjonbatterier kräver hög noggrannhet, kontrollerbarhet och skärmaskinens kvalitet. Under användningen kommer stansen oundvikligen att slitas ut och sedan tappa damm och producera grader, vilket kan orsaka farliga problem som batteriöverhettning, kortslutning och explosion. För att undvika fara är det mer lämpligt att använda en laserskärmaskin.
Jämfört med traditionella mekaniska skärmaskiner har laserskärningssystemet fördelarna med inget verktygsslitage, flexibla skärformer, eggkvalitetskontroll, högre noggrannhet och lägre driftskostnader, vilket bidrar till att minska tillverkningskostnaderna, förbättra produktionseffektiviteten och kraftigt förkorta nya produktens stansningscykel.
Litiumbatterier, som kärnkomponenterna i nya energifordon, bestämmer direkt prestandan för hela fordonet. Med den gradvisa explosionen av marknaden för nya energifordon kommer laserskärmaskiner att ha stor marknadspotential i framtiden.
Lasersvetssystem
Som kärnkomponenten i ett nytt energifordon bestämmer kvaliteten på kraftbatteriet direkt fordonets prestanda. Tillverkningsutrustning för litiumjonbatterier inkluderar i allmänhet 3 typer av front-end-utrustning, mid-end-utrustning och back-end-utrustning. Utrustningens noggrannhet och automationsnivå kommer direkt att påverka produktens produktionseffektivitet och konsistens. Som ett alternativ till traditionella svetsmetoder har lasersvetsare använts i stor utsträckning i tillverkningsutrustning för litiumjonbatterier.
Lasersvetsmaskinen är en viktig del av kraftbatteriets produktionslinje. Principen är en effektiv och exakt svetsmetod som använder en laserstråle med hög energidensitet som värmekälla. Jämfört med traditionell svetsning har lasersvetsning många fördelar, inklusive djup penetration, snabb hastighet, liten deformation, låga krav på svetsmiljön, hög effekttäthet, påverkas inte av magnetfält, inte begränsat till ledande material och inget behov av vakuum. används i stor utsträckning inom avancerad precisionstillverkning, särskilt i nya energifordon och kraftbatteriindustrier.
Från tillverkning av litiumjonbattericeller till montering av batteripaket är svetsning en mycket viktig tillverkningsprocess. Konduktiviteten, styrkan, lufttätheten, metallutmattningen och korrosionsbeständigheten hos litiumbatterier är typiska kvalitetsutvärderingsstandarder för batterisvetsning. . Valet av svetsmetod och svetsprocess kommer direkt att påverka batteriets kostnad, kvalitet, säkerhet och konsistens. Nästa, STYLECNC kommer att ta dig att lära dig om de olika tillämpningarna av lasersvetssystem inom området litiumbatterier.
Batteriexplosionssäker ventilsvetsning
Batteriets explosionssäkra ventil är en tunnväggig ventilkropp på batteriets tätningsplatta. När batteriets inre tryck överstiger det angivna värdet spricker den explosionssäkra ventilens ventilkropp för att förhindra att batteriet spricker. Säkerhetsventilen har en genialisk struktur och denna process har extremt stränga krav på lasersvetsprocessen. Före kontinuerlig lasersvetsning svetsades batteriets explosionssäkra ventil med pulsad lasersvetsning, och kontinuerlig tätningssvetsning uppnåddes genom överlappning och täckning av svetspunkten och svetspunkten, men svetseffektiviteten var låg och tätningsprestandan var relativt dålig. Kontinuerlig lasersvetsning kan uppnå höghastighetssvetsning av hög kvalitet, svetsstabilitet, svetseffektivitet och utbyte kan garanteras.
Batterifliksvetsning
Flikarna är vanligtvis indelade i 3 material. Batteriets positiva elektrod använder aluminium (Al) material, och den negativa elektroden använder nickel (Ni) material eller kopparpläterat nickel (Ni-Cu) material. I tillverkningsprocessen av kraftbatterier är ett av stegen att svetsa ihop batteriflikarna och polerna. Vid tillverkningen av sekundärbatteriet måste det svetsas med en annan säkerhetsventil i aluminium. Svetsning måste inte bara säkerställa den tillförlitliga anslutningen mellan fliken och stolpen, utan kräver också en jämn och vacker svetssöm.
Batteri Elektrod Strip Punktsvetsning
Materialen som används för batterielektrodremsor inkluderar rena aluminiumremsor, nickelremsor, aluminium-nickelkompositremsor och en liten mängd kopparremsor. Svetsning av batterielektrodremsor använder vanligtvis pulssvetsmaskiner. Med framväxten av IPGs QCW kvasikontinuerliga laser har också använts flitigt vid svetsning av batterielektrodremsor. Samtidigt, tack vare sin goda strålkvalitet, kan svetspunkten vara liten. , Den har unika fördelar vid svetsning av högreflekterande aluminiumremsor, kopparremsor och smalbandiga batteripolremsor (polremsbredden är mindre än 1.5mm).
Batteriskal och täckplåt är förseglade och svetsade
Skalmaterialen för kraftbatterier är aluminiumlegering och rostfritt stål, varav aluminiumlegering är den mest använda, i allmänhet 3003 aluminiumlegering, och ett fåtal använder rent aluminium. Rostfritt stål är materialet med bäst lasersvetsbarhet. Oavsett om det är pulsad eller kontinuerlig laser kan svetsar med bra utseende och prestanda erhållas. Genom att använda kontinuerlig laser för att svetsa tunnskalslitiumbatterier kan effektiviteten ökas med 5 till 10 gånger, och utseendeeffekten och tätningsprestanda är bättre. Därför finns det en trend att gradvis ersätta pulsade lasrar inom detta applikationsområde.
Power Battery Module och PACK Svetsning
Serie- och parallellkopplingarna mellan kraftbatterier fullbordas i allmänhet genom svetsning av anslutningsstycket och det enda batteriet. Materialen i de positiva och negativa elektroderna är olika. Generellt finns det två typer av material: koppar och aluminium. Eftersom koppar och aluminium svetsas med laser kan de bilda spröda föreningar. För att uppfylla applikationskraven används vanligtvis ultraljudssvetsning, och lasersvetsning används vanligtvis för koppar och koppar, aluminium och aluminium. Samtidigt, eftersom koppar och aluminium leder värme mycket snabbt, har en mycket hög reflektivitet till lasern och tjockleken på anslutningsdelen är relativt stor, är det nödvändigt att använda en laser med högre effekt för att uppnå svetsning.
Detta visar att lasersvetsning har kommit i förgrunden bland många svetsmetoder. För det första har lasersvetsning hög energitäthet, liten svetsdeformation och liten värmepåverkad zon, vilket effektivt kan förbättra detaljernas noggrannhet. Svetssömmen är slät och fri från föroreningar, enhetlig och tät, utan ytterligare sliparbete; för det andra kan lasersvetsning styras exakt och fokuseras på ljus. Små prickar, högprecisionspositionering, lätt att uppnå automatisering med mekaniska armar, förbättra svetseffektiviteten, minska mantimmar och minska kostnaderna; dessutom kommer lasersvetsning av tunna plåtar eller trådar med tunn diameter inte att vara lika känslig för återflöde som bågsvetsning. Och den kan svetsas med ett brett utbud av material, vilket kan åstadkomma svetsning mellan olika material.
Trender
För närvarande har den snabba utvecklingen av den nya energiindustrin drivit på den samtidiga tillväxten av li-jonbatteriindustrin och tillverkningsindustrin för litiumjonbatteriutrustning, vilket ger en bra jord för storskalig tillämpning av laserskärmaskiner, laser svetsmaskiner och lasergraveringsmaskiner på marknaden för litiumjonbatterier. Det är förutsägbart att med den kontinuerliga utvecklingen av den nya energimarknaden, den gradvisa förbättringen av kvalitetskraven och den kontinuerliga förbättringen av lasertekniken, kan fler laserskärare och lasersvetsare användas på marknaden för li-jonbatterier i framtiden, och mer Tillverkare av lasermaskiner kan dra nytta av litiumjonbatteriindustrin.
