Før laserteknologien kom, har batteriindustrien brukt tradisjonelle maskiner for prosessering. Sammenlignet med tradisjonell mekanisk prosessering har laserbehandling mange fordeler og blir gradvis anerkjent av produsenter av litiumionbatterier. Den kan brukes til skjæring av metallfolie, skjæring av metallfolie, skjæring av isolasjonsfilm. Den kan også brukes til sveising av tapper, batterikjernehus, forseglingsspiker, myke koblinger, eksplosjonssikre, ventiler og batterimoduler.
Siden introduksjonen i 1990 har litiumbatterier blitt foretrukket av 3C digitalt, elektroverktøy og andre industrier på grunn av deres høye energitetthet, høyspenning, miljøvern, lange levetid og hurtiglading. Deres bidrag til den nye energibilindustrien er spesielt fremtredende. De siste årene har nye energikjøretøyer dukket opp. Sammenlignet med tradisjonelle drivstoffbiler bruker nye energikjøretøyer litiumbatterier som strømkilde. Som litium-ion-batteriindustrien som gir strømkilden til nye energikjøretøyer, er markedspotensialet enormt.
Litium-ion-batteri (Li-ion-batteri)
Litiumionbatteri er også kjent som li-ionbatteri, som er en type sekundærbatteri (oppladbart batteri), som hovedsakelig er avhengig av bevegelsen av litiumioner mellom den positive elektroden og den negative elektroden for å fungere. Som en ny type ren energi kan litiumbatterier ikke bare drive nye energikjøretøyer, men også drive ulike produkter som elektriske tog, elektriske sykler og golfbiler.
Denne artikkelen vil fortelle deg om laserteknologien i produksjonen av kraftbatterier, og forklare hvorfor produksjonen av li-ion-batterier bruker laserskjæresystemer og lasersveisesystemer.
Laserskjæresystem
Produksjonen av litiumionbatterier er nært knyttet sammen av ett prosesstrinn. Generelt sett omfatter produksjonen av litiumbatterier tre deler: produksjon av polstykker, produksjon av battericeller og montering av batterier. I disse tre hovedprosessene er laserskjæring en av nøkkelprosessene.
Behandlingsprosessen for litiumionbatterier krever høy nøyaktighet, kontrollerbarhet og kvaliteten på skjæremaskinen. I bruksprosessen vil stansen uunngåelig slites ut, og deretter slippe støv og produsere grader, noe som kan forårsake farlige problemer som batterioveroppheting, kortslutning og eksplosjon. For å unngå fare er det mer egnet å bruke en laserskjæremaskin.
Sammenlignet med tradisjonelle mekaniske skjæremaskiner har laserskjæresystemet fordelene med ingen verktøyslitasje, fleksible skjæreformer, kantkvalitetskontroll, høyere nøyaktighet og lavere driftskostnader, noe som bidrar til å redusere produksjonskostnadene, forbedre produksjonseffektiviteten og i stor grad forkorte stansesyklusen for nye produkter.
Litiumbatterier, som kjernekomponentene i nye energikjøretøyer, bestemmer direkte ytelsen til hele kjøretøyet. Med den gradvise eksplosjonen av markedet for nye energikjøretøyer vil laserskjæremaskiner ha et stort markedspotensial i fremtiden.
Lasersveisesystem
Som kjernekomponenten i et nytt energikjøretøy, bestemmer kvaliteten på strømbatteriet direkte ytelsen til kjøretøyet. Produksjonsutstyr for litiumionbatterier inkluderer generelt 3 typer front-end utstyr, mid-end utstyr og back-end utstyr. Nøyaktigheten og automatiseringsnivået til utstyret vil direkte påvirke produksjonseffektiviteten og konsistensen til produktet. Som et alternativ til tradisjonelle sveisemetoder har lasersveisere blitt mye brukt i produksjonsutstyr for litiumionbatterier.
Lasersveisemaskinen er en viktig del av produksjonslinjen for kraftbatterier. Prinsippet er en effektiv og presis sveisemetode som bruker en laserstråle med høy energitetthet som varmekilde. Sammenlignet med tradisjonell sveising har lasersveising mange fordeler, inkludert dyp penetrasjon, høy hastighet, liten deformasjon, lave krav til sveisemiljøet, høy effekttetthet, ikke påvirket av magnetiske felt, ikke begrenset til ledende materialer og ikke behov for vakuum. Det er mye brukt i avanserte presisjonsproduksjonsfelt, spesielt i nye energikjøretøyer og kraftbatteriindustrier.
Fra produksjon av litium-ion-battericeller til batteripakkemontering er sveising en svært viktig produksjonsprosess. Konduktiviteten, styrken, lufttettheten, metalltrettheten og korrosjonsmotstanden til litiumbatterier er typiske kvalitetsevalueringsstandarder for batterisveising. . Valget av sveisemetode og sveiseprosess vil direkte påvirke kostnadene, kvaliteten, sikkerheten og konsistensen til batteriet. Neste, STYLECNC vil ta deg med til å lære om de ulike bruksområdene til lasersveisesystemer innen litiumbatterier.
Batteri eksplosjonssikker ventilsveising
Den eksplosjonssikre ventilen til batteriet er et tynnvegget ventilhus på batteriets tetningsplate. Når det interne trykket til batteriet overstiger den angitte verdien, sprekker ventilhuset til den eksplosjonssikre ventilen for å forhindre at batteriet sprekker. Sikkerhetsventilen har en genial struktur, og denne prosessen har ekstremt strenge krav til lasersveiseprosessen. Før kontinuerlig lasersveising ble batterieksplosjonssikre ventilen sveiset ved pulserende lasersveising, og kontinuerlig tetningssveising ble oppnådd gjennom overlapping og tildekking av sveisepunktet og sveisepunktet, men sveiseeffektiviteten var lav og tetningsytelsen var relativt dårlig. Kontinuerlig lasersveising kan oppnå høyhastighets og høykvalitetssveising, sveisestabilitet, sveiseeffektivitet og utbytte kan garanteres.
Batteri Tab Sveising
Fanene er vanligvis delt inn i 3 materialer. Den positive elektroden på batteriet bruker aluminium (Al) materiale, og den negative elektroden bruker nikkel (Ni) materiale eller kobberbelagt nikkel (Ni-Cu) materiale. I produksjonsprosessen for strømbatterier er ett av trinnene å sveise batteritappene og -polene sammen. Ved produksjon av sekundærbatteriet må det sveises med en annen sikkerhetsventil i aluminium. Sveising skal ikke bare sikre den pålitelige forbindelsen mellom tappen og stangen, men krever også en jevn og vakker sveisesøm.
Batteri Elektrode Strip Punktsveising
Materialene som brukes til batterielektrodestripene inkluderer rene aluminiumstrips, nikkel strips, aluminium-nikkel kompositt strips, og en liten mengde kobber strips. Sveising av batterielektrodestrimler bruker vanligvis pulssveisemaskiner. Med fremveksten av IPGs QCW kvasi-kontinuerlige laser, har den også blitt mye brukt i batterielektrodestrimmelsveising. Samtidig, på grunn av sin gode strålekvalitet, kan sveisepunktet være lite. , Den har unike fordeler når det gjelder sveising av høyreflekterende aluminiumslist, kobberstrimmel og smalbåndsbatteripolstrimmel (bredden på polstripen er mindre enn 1.5mm).
Strømbatteriskall og dekselplate er forseglet og sveiset
Skallmaterialene til strømbatterier er aluminiumslegering og rustfritt stål, hvorav aluminiumslegering er den mest brukte, generelt 3003 aluminiumslegering, og noen få bruker rent aluminium. Rustfritt stål er materialet med best lasersveisbarhet. Enten det er pulserende eller kontinuerlig laser, kan sveiser med godt utseende og ytelse oppnås. Ved å bruke kontinuerlig laser for å sveise tynnskall litiumbatterier, kan effektiviteten økes med 5 til 10 ganger, og utseendeeffekten og tetningsytelsen er bedre. Derfor er det en trend å gradvis erstatte pulserende lasere i dette applikasjonsfeltet.
Power Battery Module og PACK sveising
Serie- og parallellforbindelsene mellom strømbatterier fullføres vanligvis ved å sveise koblingsstykket og enkeltbatteriet. Materialene til de positive og negative elektrodene er forskjellige. Generelt er det 2 typer materialer: kobber og aluminium. Fordi kobber og aluminium er sveiset med laser, kan de danne sprø forbindelser. For å oppfylle applikasjonskravene brukes vanligvis ultralydsveising, og lasersveising brukes vanligvis for kobber og kobber, aluminium og aluminium. På samme tid, siden kobber og aluminium leder varme veldig raskt, har en veldig høy reflektivitet til laseren, og tykkelsen på forbindelsesstykket er relativt stor, er det nødvendig å bruke en laser med høyere effekt for å oppnå sveising.
Dette viser at lasersveising har kommet i forgrunnen blant mange sveisemetoder. For det første har lasersveising høy energitetthet, liten sveisedeformasjon og liten varmepåvirket sone, som effektivt kan forbedre nøyaktigheten til delene. Sveisesømmen er glatt og fri for urenheter, jevn og tett, uten ekstra slipearbeid; for det andre kan lasersveising kontrolleres nøyaktig og fokusere på lys. Små prikker, høypresisjonsposisjonering, lett å oppnå automatisering med mekaniske armer, forbedrer sveiseeffektiviteten, reduserer arbeidstimer og reduserer kostnadene; i tillegg vil ikke lasersveising av tynne plater eller tråder med tynn diameter være like utsatt for reflow som lysbuesveising. Og den kan sveises med et bredt spekter av materialer, som kan realisere sveising mellom forskjellige materialer.
Trender
For tiden har den raske utviklingen av den nye energiindustrien drevet den samtidige veksten av li-ion-batteriindustrien og produksjonsindustrien for litium-ion-batteriutstyr, som gir god jord for storskala bruk av laserskjæremaskiner, lasersveisemaskiner og lasergraveringsmaskiner i litium-ion-batterimarkedet. Det er forutsigbart at med den kontinuerlige utviklingen av det nye energimarkedet, den gradvise forbedringen av kvalitetskravene og den kontinuerlige forbedringen av laserteknologien, kan flere laserskjærere og lasersveisere brukes i li-ion-batterimarkedet i fremtiden, og flere lasermaskinprodusenter kan dra nytte av litiumion-batteriindustrien.
