Odată cu creșterea vânzărilor de vehicule cu energie nouă, capacitatea instalată a bateriilor de putere crește, de asemenea, rapid. Datele arată că în 2021 vânzările de vehicule noi de energie din China de 3.521 milioane de unităţi, o creştere de 157,5 la sută ; capacitatea instalată a bateriei de putere a ajuns la 154,5 GWh, o creștere de 142,8 la sută. Întreprinderile producătoare de baterii trebuie să-și extindă capacitatea de producție, academicianul Ouyang Minggao în vehiculul electric 100 de experți au spus că până în 2025 capacitatea de producție a bateriilor de putere a Chinei va ajunge la 3,000 GWh. În procesul de fabricare a bateriilor de putere, costul scăzut, calitatea înaltă și eficiența ridicată este urmărirea celor trei obiective majore ale întreprinderilor de producție, prin urmare, realizarea celor trei obiective ale procesului tehnic și echipamentul inteligent este foarte favorizat de producătorii de baterii.
Bateria de alimentare este, de asemenea, un sistem complex, de la celulă, modulul bateriei, pachetul de baterii, printr-un proces de fabricație și, în cele din urmă, asamblat într-un întreg sistem de baterii de putere. Printre acestea, conectarea materialului la material, a modulului la modul și a structurii pachetului de baterii implică procesul de sudare extrem de solicitant - sudarea cu laser.
Procesul de fabricare a bateriei de putere metoda de sudare și procesul de alegere rezonabilă, va afecta direct costul bateriei, calitatea, siguranța și consistența bateriei. Următorul pas este organizarea conținutului de sudare a bateriei de putere.
Baterie de alimentare aplicații comune de sudare
Bateriile de putere sunt împărțite în baterii pătrate, cilindrice și soft. În prezent, în producția de baterii de putere, utilizarea legăturilor de sudare cu laser include în principal
Procesul de mijloc: sudarea urechilor de stâlp (inclusiv presudarea), sudarea în puncte a benzilor de stâlp, sudarea prealabilă a miezului în carcasă, sudarea de etanșare a capacului superior al carcasei, sudarea de etanșare a portului de injecție de lichid și așadar pe;
Procesul pe canalul din spate: inclusiv sudarea urechilor de conectare la modulul PACK baterie și sudarea supapei antiexplozive pe placa de acoperire după modul.
Sudarea carcasei bateriei și a plăcii de acoperire
Carcasa și capacul bateriei de alimentare joacă rolul de încapsulare a electrolitului și a materialelor electrodului de susținere, oferind un mediu stabil și închis pentru stocarea și eliberarea energiei electrice, iar calitatea sudării acesteia determină în mod direct etanșarea și rezistența la presiune a bateriei, afectând astfel performanța de viață și siguranță a bateriei. Carcasa bateriei este realizată în principal din aliaj de aluminiu Al3003, a cărui grosime este în general între 0,6 și 0,8 mm și este în general sudată cu laser cu impulsuri de putere redusă. Legătura dintre carcasă și capac este prezentată în figură. Principalele probleme de calitate ale sudurii cu laser în această locație sunt imperfecțiunile, porozitatea și acoperirea, care vor reduce performanța de etanșare a bateriei.
Sudarea terminalelor pozitive și negative ale bateriei
Polul bateriei este piesa de contact pozitivă și negativă a bateriei, în general, electrodul pozitiv folosește aluminiu, electrodul negativ folosește cupru, funcția sa este de a lăsa polul bateriei să treacă prin sudarea piesei de conectare, formarea circuitului în serie și paralel, formând o baterie modul.
Sudare a etanșării supapei antideflagrante a bateriei
Supapa antiexplozie este un corp de supapă cu pereți subțiri pe placa de etanșare a bateriei, atunci când presiunea internă a bateriei depășește valoarea specificată, corpul supapei antiexplozie preia conducerea în rupere și aerisire, eliberând presiunea și evitând bateria de la spargere. Structura supapei rezistente la explozie este ingenioasă, mai ales cu sudare cu laser ferm într-o anumită formă a celor două foi de aluminiu. Când presiunea din interiorul bateriei crește la o anumită valoare, piesa de aluminiu se rupe din poziția proiectată a canelurii, împiedicând extinderea în continuare a bateriei și provocând o explozie. Prin urmare, acest proces privind cerințele procesului de sudare cu laser sunt extrem de stricte, cerințele de etanșare a sudurii, controlul strict al aportului de căldură pentru a se asigura că valoarea presiunii distructive de sudare s-a stabilizat într-un anumit interval (în general în intervalul 0 .4 ~ 0.7MPa), prea mare sau prea mic va avea un impact mare asupra siguranței bateriei.
Sudura adaptor baterie
Piesa adaptorului și conexiunea flexibilă sunt componentele cheie care conectează capacul bateriei cu celula bateriei. Trebuie să ia în considerare cerințele de supracurent, rezistență și stropire scăzută a bateriei în același timp, astfel încât în procesul de sudare cu placa de acoperire trebuie să aibă suficientă lățime de sudură și trebuie să vă asigurați că nu cad particule pe electric. celulă pentru a evita un scurtcircuit al bateriei. În ceea ce privește materialul electrodului negativ, cuprul aparține ratei scăzute de absorbție a materialului cu reflexie ridicată, care necesită o densitate de energie mai mare pentru sudare, cel mai recent laser compozit cu lumină albastră al laserului Lianyin poate rezolva bine problemele tradiționale ale procesului, cum ar fi reflectarea ridicată și stropirea.
Sudarea stâlpului bateriei
Polii de pe capacul bateriei sunt împărțiți în conexiuni interne și externe. Conexiunea internă a bateriei este sudarea dintre urechile de stâlp ale celulei bateriei și stâlpul de pe placa de acoperire; conexiunea externă a bateriei este sudarea stâlpului bateriei prin piesa de legătură pentru a forma un circuit în serie și paralel pentru a forma un modul de baterie.
Principala problemă a sudării cu laser a stâlpilor bateriei este, de asemenea, defectul găurii de suflare, a cărui cauză este similară cu cea a supapelor antiexplozie. Sudura stâlpului este în esență suprafața de îmbinare dintre adaptorul de aluminiu și stâlp, iar orificiul din blocul de aluminiu are doar aproximativ 6 mm în diametru, ceea ce face foarte ușor ca impuritățile precum uleiul de ștanțare și agenții de curățare să rămână în zonă. . Densitatea mare de energie a laserului determină o creștere a temperaturii în sudură, ceea ce duce la vaporizarea rapidă a impurităților rămase la pol, ceea ce face ca bulele să scape și să părăsească bazinul topit depășind tensiunea superficială a bazinului topit, rezultând în un defect de gaură suflată. În timpul acestui proces, schimbarea rapidă a puterii laserului pulsat crește și mai mult tendința de a forma găuri. Prin urmare, pe lângă curățarea intensivă înainte de sudare, golurile pot fi reduse și prin optimizarea variației puterii laserului.
Modul baterie de putere și sudura PACK
Modulul bateriei poate fi înțeles ca o combinație de celule litiu-ion conectate în serie și paralel, cu un singur dispozitiv de monitorizare și management al bateriei. Designul structural al modulului bateriei determină adesea performanța și siguranța unui pachet de baterii. Structura sa trebuie să susțină, să fixeze și să protejeze celula electrică. În același timp, modul de îndeplinire a cerințelor de supracurent, uniformitatea curentului, modul de îndeplinire a controlului temperaturii celulei bateriei și dacă există o anomalie gravă poate fi întreruptă, pentru a evita reacția în lanț etc., va fi standardul. pentru a judeca meritele modulului bateriei.
În același timp, datorită transferului de căldură din cupru și aluminiu este foarte rapid și reflectivitate foarte mare la laser, grosimea piesei de conectare este relativ mare, așa că este necesar să folosiți un laser de putere mai mare pentru a putea realiza sudare.
Concluzie
În prezent, principalele probleme ale sudării cu laser în bateriile de putere sunt porozitatea, fisurile, turnarea proastă, suflarea și alte defecte de sudare. Aceste defecte duc la o rezistență redusă, etanșare și conductivitate a pachetului de baterii, ceea ce duce la o serie de probleme de siguranță, cum ar fi explozia bateriei, scurgerile de lichid și generarea de căldură. Ca răspuns la aceste probleme, un număr mare de studii se concentrează pe optimizarea procesului, prin ajustarea puterii de sudare cu laser, a lățimii impulsului, a vitezei de sudare, a cantității de defocalizare și a altor parametri pot reduce eficient defectele.
Nu este greu de văzut că procesul de sudare a bateriei de putere este o lucrare delicată, orice problemă mică va afecta performanța și siguranța bateriei de putere ulterioare finite. Prin urmare, materiale de înaltă calitate și echipamente de sudare cu laser de înaltă calitate este de a asigura succesul procesului de sudare este baza. Tehnologia inteligentă reprezentată de planificarea traseului de sudare cu laser, identificarea sudurii, identificarea defectelor, monitorizarea calității etc. este, de asemenea, unul dintre punctele fierbinți pentru cercetările viitoare. Tradus cu www.DeepL.com/Translator (versiune gratuită)
