01. Co je napájecí baterie
Základní dohoda globálního průmyslu elektrických vozidel: baterie, které poskytují hnací sílu pro elektrická vozidla, se nazývají napájecí baterie, včetně tradičních olověných baterií, nikl-metal hydridových baterií a nově vznikajících lithium-iontových napájecích baterií, které se dělí na typy napájení napájecí baterie (hybridní elektrická vozidla) A energetické baterie na bázi energie (čistě elektrická vozidla).
Jak všichni víme, baterie je „srdcem“ nových energetických vozidel. Napájecí lithiové baterie jsou hlavně baterie s ternárním materiálem a lithium-železofosfátové baterie a navazující je instalovaná aplikace nových energetických vozidel, která mají vyšší vybíjecí výkon než běžné baterie.
Jako podpůrný průmysl pro nová energetická vozidla, poháněný průmyslem nových energetických vozidel v posledních letech, průmysl energetických baterií také ohlašoval prudký růst.
02.Vztah mezi bateriovým a laserovým průmyslem
Napájecí baterie tvoří 30 procent -40 procent celkových nákladů na nová energetická vozidla a tvoří největší část nákladů na nová energetická vozidla. Je to velmi důležité pro klíčové ukazatele, jako je dojezd, životnost vozidla a bezpečnost nových energetických vozidel. Proto je zlepšení výkonu napájecích baterií klíčem ke zlepšení celkového výkonu nových energetických vozidel.
Ve výrobním procesu napájecích baterií je svařování velmi důležitým výrobním procesem od výroby článků až po montáž PACKu. Zejména struktura napájecí baterie obsahuje různé materiály, jako je ocel, hliník, měď, nikl atd.
Z těchto kovů mohou být vyrobeny elektrody, dráty nebo pouzdra. Ať už se tedy jedná o svařování mezi jedním materiálem nebo mezi více materiály, jsou na proces svařování kladeny vyšší požadavky.
Laserové svařováníje využít vynikající směrovost a vysokou hustotu výkonu laserového paprsku k práci. Laserový paprsek je optickým systémem zaostřen na malou plochu a na svařovaném dílu se během velmi krátké doby vytvoří zdroj tepla s vysokou koncentrací energie. zóně, aby se svařovaný materiál roztavil a vytvořil pevný svarový bod a šev.
V celém průmyslovém řetězci energetických baterií se laserové svařování používá hlavně ve střední výrobě lithiových baterií. Jako vysoce přesná metoda svařování je extrémně flexibilní, přesná a efektivní a může splnit požadavky na výkon procesu výroby napájecích baterií. Je to první volba v procesu výroby napájecích baterií a stala se standardním vybavením výrobní linky napájecích baterií.
03. Běžné svařovací aplikace napájecích baterií
Napájecí baterie se dělí na čtvercové, válcové a soft pack baterie. V současné době při výrobě napájecích baterií zahrnuje použití laserového svařování především:
Střední proces: svařování uší pólů (včetně předvaření), bodové svařování pólových pásků, předvaření článků baterie do pláště, těsnící svařování horního krytu pláště, utěsňování vstřikovacích portů kapaliny atd.;
Back-end proces: včetně přivaření spojovacího kusu při balení modulu baterií a přivaření nevýbušného ventilu na krytu za modulem atd.
1. Svařování ventilů s ochranou proti výbuchu baterie
Nevýbušný ventil je tenkostěnné těleso ventilu na těsnící desce baterie. Když vnitřní tlak baterie překročí specifikovanou hodnotu, tělo ventilu odolného proti výbuchu se nejprve roztrhne a vyfoukne, čímž se uvolní tlak, aby se zabránilo prasknutí baterie. Nevýbušný ventil má důmyslnou konstrukci a dva hliníkové plechy určitého tvaru jsou fixovány laserovým svařováním.
Když vnitřní tlak baterie stoupne na určitou hodnotu, hliníkový plech se protrhne z navržené polohy drážky a zabrání baterii v dalším rozpínání a explozi.
Proto má tento proces extrémně přísné požadavky na proces laserového svařování. Vyžaduje, aby byl svarový šev utěsněn a přívod tepla je přísně kontrolován, aby se zajistilo, že hodnota tlaku poškození svarového švu je stabilní v určitém rozsahu. Pokud je příliš velký nebo příliš malý, způsobí to velké poškození bezpečnosti vlivů baterie.
Proto ventil odolný proti výbuchu obecně používá svařování na tupo. Po dlouhé praxi se ukázalo, že použitím lze dosáhnout vysokorychlostního a kvalitního svařováníHGLASERhybridní svařovací laser a lze zaručit stabilitu svařování, účinnost svařování a výnos.
2. Svařování pólů
Póly na krytu baterie jsou rozděleny na vnitřní a vnější připojení baterie. Vnitřním spojením baterie je přivaření oček elektrod jádra baterie a pólů krycí desky; vnější spojení baterie je přivaření pólů baterie přes spojovací kus pro vytvoření sériového a paralelního obvodu pro vytvoření bateriového modulu.
Póly baterie jsou kladné a záporné elektrody baterie. Obecně je kladná elektroda vyrobena z hliníku a záporná elektroda je vyrobena z mědi. Běžně používanou konstrukcí je nýtovací konstrukce, která je po dokončení nýtování plně svařena a její velikost je obecně kruh o průměru. Při svařování je v případě splnění tahové síly a elektrické vodivosti požadované konstrukcí preferován vláknový laser nebo složený svařovací laser s dobrou kvalitou paprsku a rovnoměrným rozložením energie. Svařování hliníkové konstrukce, stabilita svařování měděné struktury, snížení rozstřiku a zlepšení výtěžnosti svařování.
3. Adaptérové svařování
Adaptér a měkké připojení jsou klíčové komponenty pro připojení krytu baterie a článku. Musí také zohlednit požadavky na nadproud, pevnost a nízký rozstřik baterie, takže při svařování s krycí deskou je potřeba mít dostatečnou šířku svaru a je nutné zajistit, aby nedocházelo k pádu části na článku, aby nedošlo ke zkratu baterie.
Měď, která se používá jako materiál negativní elektrody, je materiál s vysokou odrazivostí a nízkou mírou absorpce a vyžaduje vyšší hustotu energie pro svařování během svařování.
4. Svařování těsnění pláště
Materiály pláště napájecí baterie jsou hliníková slitina a nerezová ocel, mezi nimiž je nejpoužívanější hliníková slitina, a několik z nich používá čistý hliník. Nerezová ocel je nejlepším materiálem pro laserovou svařitelnost, zejména nerezová ocel 304, ať už pulzní nebo kontinuální laser, může získat svary s dobrým vzhledem a výkonem.
5. Svařování těsnících hřebíků (port pro vstřikování elektrolytu)
Existuje také mnoho forem těsnících hřebíků (krytky otvorů pro vstřikování kapaliny). Tvar je obvykle kruhový uzávěr o průměru 8 mm a tloušťce přibližně 0,9 mm. Základním požadavkem pro jeho svařování je, aby tlaková odolnost dosahovala 1,1 MPa a byl utěsněn bez dírek. , přítomnost trhlin a prasklin.
Jako poslední proces svařování buněk je výtěžnost svařování těsnících hřebíků obzvláště důležitá. Vzhledem k existenci zbytkového elektrolytu při svařování těsnících hřebíků dochází k defektům, jako jsou místa výbuchu a dírky, a klíčový způsob, jak tyto defekty potlačit, je snížení vneseného tepla.
6. Napájecí bateriový modul a svařování PACK
Bateriový modul lze chápat jako kombinaci lithium-iontových článků v sérii a paralelně a přidání jediného zařízení pro monitorování a správu baterie. Konstrukční návrh bateriového modulu může často určovat výkon a bezpečnost bateriové sady.
Jeho struktura musí buňku podporovat, fixovat a chránit. Současně, jak splnit požadavky na nadproud, stejnoměrnost proudu, jak splnit kontrolu teploty článků baterie a zda je možné jej vypnout, když dojde k vážné abnormalitě, aby se zabránilo řetězovým reakcím atd. to vše budou kritéria pro posuzování kvality bateriových modulů.
Protože se křehká směs snadno vytvoří po laserovém svařování mezi mědí a hliníkem, což nemůže splnit požadavky použití, obvykle se měď a měď, hliník a hliník obecně svařují laserem, s výjimkou svařování ultrazvukem. Zároveň je díky rychlému přenosu tepla mědi a hliníku a vysoké odrazivosti do laseru tloušťka spojovacího kusu poměrně velká, takže pro dosažení svařování je nutné použít laser s vyšším výkonem.
