Pieaugot jaunu enerģijas transportlīdzekļu pārdošanas apjomiem, strauji pieaug arī jaudas akumulatoru uzstādītā jauda. Dati liecina, ka 2021. gadā Ķīnas jauno enerģijas transportlīdzekļu pārdošanas apjoms ir 3,521 miljons vienību, kas ir pieaugums par 157,5 procentiem; jaudas akumulatora uzstādītā jauda sasniedza 154,5 GWh, kas ir pieaugums par 142,8 procentiem. Akumulatoru ražošanas uzņēmumiem ir jāpaplašina ražošanas jauda, akadēmiķis Ouyang Minggao elektriskajā transportlīdzeklī 100 eksperti teica, ka līdz 2025. gadam Ķīnas jaudas akumulatoru ražošanas jauda sasniegs 3,000 GWh. Jaudas akumulatoru ražošanas procesā zemas izmaksas, augsta kvalitāte un augsta efektivitāte ir trīs galveno ražošanas uzņēmumu mērķu sasniegšana, tāpēc akumulatoru ražotāji ļoti atbalsta trīs tehniskā procesa mērķus un viedo aprīkojumu.
Strāvas akumulators ir arī sarežģīta sistēma, sākot no elementa, akumulatora moduļa, akumulatora komplekta līdz ražošanas procesam un beidzot samontējot visu enerģijas akumulatoru sistēmu. Tostarp materiāla savienošana ar materiālu, modulis ar moduli un akumulatora bloka struktūra ietver ļoti prasīgu metināšanas procesu - lāzermetināšanu.
Jaudas akumulatora ražošanas procesa metināšanas metode un saprātīgas izvēles process tieši ietekmēs akumulatora izmaksas, akumulatora kvalitāti, drošību un konsistenci. Nākamais solis ir sakārtot jaudas akumulatora metināšanas saturu.
Jaudas akumulatoru izplatītas metināšanas programmas
Jaudas baterijas ir sadalītas kvadrātveida, cilindriskās un mīkstās pakotnes akumulatoros. Mūsdienās jaudas akumulatoru ražošanā galvenokārt tiek izmantotas lāzera metināšanas saites
Vidējais process: polu uzgaļu metināšana (ieskaitot priekšmetināšanu), polu lentu punktmetināšana, serdes iepriekšēja metināšana korpusā, korpusa augšējā vāka blīvējošā metināšana, šķidruma iesmidzināšanas porta blīvējošā metināšana utt. ieslēgts;
Aizmugurējā kanāla process: ieskaitot savienojošo cilpiņu metināšanu, ja modulis ir akumulatora PACK, un sprādziendrošā vārsta metināšanu uz vāka plāksnes pēc moduļa.
Akumulatora korpusa un pārsega plāksnes metināšana
Strāvas akumulatora apvalks un vāks pilda elektrolītu un atbalsta elektrodu materiālu iekapsulēšanas funkcijas, nodrošinot stabilu un slēgtu vidi elektriskās enerģijas uzglabāšanai un izlaišanai, un tā metināšanas kvalitāte tieši nosaka akumulatora blīvējumu un spiediena izturību, tādējādi ietekmējot. akumulatora darbības laiku un drošību. Akumulatora apvalks galvenokārt ir izgatavots no Al3003 alumīnija sakausējuma, kura biezums parasti ir no 0,6 līdz 0,8 mm, un parasti tas ir metināts ar mazjaudas impulsu lāzeru. Savienojums starp korpusu un vāku ir parādīts attēlā. Lāzermetinājuma galvenās kvalitātes problēmas šajā vietā ir nepilnības, porainība un blīvējums, kas samazina akumulatora blīvēšanas veiktspēju.
Akumulatora pozitīvā un negatīvā spailes metināšana
Akumulatora pols ir akumulatora pozitīvais un negatīvais kontakts, vispārīgi runājot, pozitīvais elektrods izmanto alumīniju, negatīvais elektrods izmanto varu, tā funkcija ir izlaist akumulatora polu caur savienojošās daļas metināšanu, virknes un paralēlas ķēdes veidošanos, veidojot akumulatoru. modulis.
Akumulatora sprādziendrošā vārsta blīvējuma metināšana
Sprādziendrošs vārsts ir plānsienu vārsta korpuss uz akumulatora blīvējuma plāksnes, kad akumulatora iekšējais spiediens pārsniedz norādīto vērtību, sprādziendrošā vārsta vārsta korpuss uzņemas vadību plīsumā un ventilācijā, atbrīvojot spiedienu un izvairoties no akumulators no pārsprāgšanas. Sprādziendrošā vārsta konstrukcija ir ģeniāla, galvenokārt ar lāzera metināšanu stingri noteiktā divu alumīnija metāla loksnes formā. Kad spiediens akumulatorā paaugstinās līdz noteiktai vērtībai, alumīnija gabals plīst no paredzētās rievas pozīcijas, neļaujot akumulatoram tālāk izplesties un izraisīt sprādzienu. Tāpēc šis process attiecībā uz lāzera metināšanas procesa prasībām ir ārkārtīgi stingras, prasības attiecībā uz metināšanas blīvējumu, stingru siltuma ievades kontroli, lai nodrošinātu, ka metināšanas destruktīvā spiediena vērtība stabilizējas noteiktā diapazonā (parasti diapazonā 0). 0,4 ~ 0,7 MPa), pārāk liels vai pārāk mazs būtiski ietekmēs akumulatora drošību.
Akumulatora adaptera metināšana
Adapteris un elastīgais savienojums ir galvenie komponenti, kas savieno akumulatora vāciņu ar akumulatora elementu. Vienlaicīgi jāņem vērā prasības attiecībā uz akumulatora pārstrāvu, izturību un zemu izšļakstīšanos, tāpēc metināšanas procesā ar vāka plāksni ir jābūt pietiekamam metinājuma platumam un jāpārliecinās, ka uz elektriskās strāvas nenokrīt daļiņas. šūnu, lai izvairītos no akumulatora īssavienojuma. Kas attiecas uz negatīvo elektrodu materiālu, varš pieder pie augstas atstarojoša materiāla zemā absorbcijas ātruma, kura metināšanai nepieciešams lielāks enerģijas blīvums, Lianyin lāzera jaunākais zilās gaismas kompozītmateriāls var labi atrisināt tradicionālās procesa problēmas, piemēram, augstu atstarošanos un izšļakstīšanos.
Akumulatora stabu metināšana
Akumulatora vāciņa stabi ir sadalīti iekšējos un ārējos savienojumos. Akumulatora iekšējais savienojums ir metināšana starp akumulatora elementa polu izciļņiem un pārsega plāksnes pola statni; Akumulatora ārējais savienojums ir akumulatora pola staba metināšana caur savienojošo daļu, lai izveidotu virkni un paralēlu ķēdi, lai izveidotu akumulatora moduli.
Akumulatora stabu lāzermetināšanas galvenā problēma ir arī pūšamo caurumu defekts, kura cēlonis ir līdzīgs sprādziendrošu vārstu cēlonim. Staba metināšana būtībā ir savienojuma virsma starp alumīnija adapteri un stabu, un alumīnija bloka cauruma diametrs ir tikai aptuveni 6 mm, kas ļauj ļoti viegli palikt zonā netīrumiem, piemēram, štancēšanas eļļai un tīrīšanas līdzekļiem. . Lāzera lielais enerģijas blīvums izraisa temperatūras pieaugumu metinājumā, kas izraisa strauju pie staba palikušo piemaisījumu iztvaikošanu, kā rezultātā burbuļi izplūst un atstāj izkusušo baseinu, pārvarot izkausētā baseina virsmas spraigumu, kā rezultātā izpūstas cauruma defekts. Šī procesa laikā straujās impulsa lāzera jaudas izmaiņas vēl vairāk palielina tendenci veidot caurumus. Tāpēc papildus intensīvai tīrīšanai pirms metināšanas, caurumus var samazināt arī optimizējot lāzera jaudas izmaiņas.
Jaudas akumulatora modulis un pakotnes metināšana
Akumulatora moduli var saprast kā virknē un paralēli savienotu litija jonu elementu kombināciju ar vienu akumulatora uzraudzības un vadības ierīci. Akumulatora moduļa konstrukcija bieži nosaka akumulatora veiktspēju un drošību. Tās struktūrai ir jāatbalsta, jānostiprina un jāaizsargā elektriskais elements. Tajā pašā laikā standarts būs pārslodzes prasību izpilde, strāvas viendabīgums, akumulatora elementa temperatūras kontrole un, lai izvairītos no ķēdes reakcijas, var tikt izslēgta nopietna novirze. lai novērtētu akumulatora moduļa priekšrocības.
Tajā pašā laikā, tā kā vara un alumīnija siltuma pārnese ir ļoti ātra un ļoti augsta lāzera atstarošanās spēja, savienojuma daļas biezums ir salīdzinoši liels, tāpēc ir nepieciešams izmantot lielākas jaudas lāzeru, lai sasniegtu metināšana.
Secinājums
Šobrīd galvenās problēmas ar lāzermetināšanu jaudas akumulatoros ir porainība, plaisas, slikta formēšana, caurumi un citi metināšanas defekti. Šie defekti samazina akumulatora bloka izturību, blīvējumu un vadītspēju, izraisot virkni drošības problēmu, piemēram, akumulatora eksploziju, šķidruma noplūdi un siltuma veidošanos. Reaģējot uz šīm problēmām, liels skaits pētījumu ir vērsti uz procesa optimizāciju, pielāgojot lāzera metināšanas jaudu, impulsa platumu, metināšanas ātrumu, defokusēšanas daudzumu un citus parametrus, kas var efektīvi samazināt defektus.
Nav grūti saprast, ka strāvas akumulatora metināšanas process ir delikāts darbs, jebkura neliela problēma ietekmēs nākamās gatavās jaudas akumulatora veiktspēju un drošību. Tāpēc, augstas kvalitātes materiāli un augstas kvalitātes lāzera metināšanas iekārtas ir nodrošināt veiksmīgu metināšanas process ir pamats. Inteliģentā tehnoloģija, ko pārstāv lāzermetināšanas ceļa plānošana, metināšanas šuvju identificēšana, defektu identificēšana, kvalitātes uzraudzība utt., ir arī viens no nākotnes pētījumu karstajiem punktiem. Tulkots ar www.DeepL.com/Translator (bezmaksas versija)
