Подробно обяснение на технологията за лазерно заваряване на алуминиеви-батерии

Призматичните литиево-йонни батерии с квадратни алуминиеви черупки се превърнаха в ключова технология в областта на захранващите батерии поради тяхната стабилна структура, отлична устойчивост на удар, висока енергийна плътност и голям-капацитет на клетка. В момента този тип батерии заемат значителен дял от пазара на батерии и се използват широко в нови енергийни превозни средства, системи за съхранение на енергия и промишлено оборудване. Структурата на батерията обикновено се състои от клетки, електролит, корпус и горен капак. Корпусът често се изработва от-материали от алуминиева сплав с висока якост, като призматични корпуси на клетки или алуминиеви корпуси на батерии. Този тип структура може да подобри общата енергийна плътност на системата, като същевременно гарантира безопасността на батерията.

 

Лазерното заваряване е ключов процес в производството на батерии, използван главно за процеси като заваряване на мека връзка на клетки, заваряване с електрод, заваряване на запечатване на горния капак и заваряване на запечатващ гвоздей. В сравнение с традиционните методи на заваряване, лазерното заваряване има предимства като висока енергийна плътност, висока прецизност на заваряване, малка зона на термично-засегната зона и висока степен на автоматизация, като по този начин играе незаменима роля в производството на призматични литиево-йонни батерии с алуминиева обвивка. Междувременно, с развитието на новата енергийна индустрия, високо{4}}ефективната технология за заваряване на призматични кутии за батерии от алуминиева сплав също непрекъснато се надгражда. I. Технологични характеристики на лазерното заваряване на батерии с-алуминиев корпус

Технологията за лазерно заваряване използва лазерен лъч с висока-енергийна-плътност за бързо стопяване на локализирани участъци от метал, образувайки разтопен басейн, който се втвърдява при охлаждане. За конструкции от тънко-алуминиева сплав, като алуминиеви черупки с призматични клетки, лазерното заваряване може да постигне високо-прецизни уплътнителни връзки, като същевременно гарантира здравина на заваръчния шев и херметичност.

 

При производството на батерии, заварката на горния капак е една от най-дългите и критични заварки. Тъй като корпусът на батерията обикновено използва алуминиева обвивка на литиева клетка или структура на алуминиева обвивка на литиево-клетъчна батерия, качеството на заваряване пряко влияе върху ефективността на уплътняването, безопасността и продължителността на живота на батерията. Следователно, развитието на заваръчната технология се фокусира главно върху подобряване на скоростта на заваряване, намаляване на пръскането, подобряване на качеството на заваръчния шев и повишаване на ефективността на производството.

 

 

 

С бързото развитие на индустрията за захранващи батерии технологията за лазерно заваряване на батерии с алуминиев-корпус премина през няколко етапа на развитие. Техническите характеристики на всеки етап се отразяват главно в скоростта на заваряване, структурата на оборудването и стабилността на заваряване.

 

1. Лазерно заваряване Етап 1.0: Основно автоматизирано заваряване

В ранните етапи на производството на батерии за захранване, оборудването за лазерно заваряване използва предимно лазери с влакна с един-източник, със скорости на заваряване обикновено под 100 mm/s. Оборудването използва серво система за задвижване на заваръчната глава по траекторията на заваряване на корпуса на батерията, за да завърши заварката на горния капак. Оборудването на този етап имаше сравнително проста структура, подходяща за нуждите от първоначален производствен капацитет и можеше да отговори на основните изисквания за заваряване на алуминиеви корпуси за клетки на литиево-йонна батерия.

 

Поради сравнително ниската скорост на заваряване, разтопената вана имаше по-дълго време за термичен цикъл, позволявайки на разтопения метал да тече и да се втвърди напълно, което води до като цяло гладка и последователна заваръчна повърхност. За конструкции на корпуса на батерията за съхранение на енергия, като алуминиеви черупки за литиево-железни фосфатни клетки, този етап от технологията демонстрира относително надеждна стабилност.

 

Въпреки това, с бързото нарастване на търсенето на захранващи батерии, ниско{0}}скоростното заваряване постепенно стана недостатъчно, за да отговори на изискванията за производствен капацитет. С увеличаването на скоростите на заваряване лесно възникват проблеми като пръски, порьозност и нестабилни заварки, което подтиква индустрията да изследва нови технологични решения.

 

2. Етап на лазерно заваряване 2.0: Технология на високо-скоростно заваряване

С бързото разрастване на пазара на батерии за захранване, изискванията за капацитет на производствената линия значително се увеличиха, което доведе до скорости на заваряване, постепенно нарастващи до 150–200 mm/s. За да отговарят на изискванията за високо-скоростно заваряване, структурите на оборудването са модернизирани, като системите за задвижване на линейни двигатели постепенно заменят традиционните серво задвижвания, като по този начин се постига по-стабилен контрол на траекторията на заваряване.

 

На този етап индустрията започна да проучва различни технологични решения, за да отговори на нуждите от заваряване на алуминиевите кутии за батерии на превозни средства с нова енергия. Например, качеството на заваряване беше оптимизирано чрез регулиране на размера на лазерното петно, мощността на лазера и параметрите на заваряване. Едновременно с това някои проучвания предложиха много-лазерни композитни схеми за заваряване, като се използват различни комбинации от лъчи за подобряване на проникването и ширината на заваръчния шев, като по този начин се подобрява стабилността на заваряване.

 

Освен това на този етап беше приложена и технология за високочестотно осцилиращо заваряване. Тази технология контролира лазерния лъч да осцилира с висока честота по време на процеса на заваряване, създавайки динамична въртяща се структура в ключалката за заваряване, като по този начин подобрява състоянието на потока на разтопения басейн. Този метод ефективно намалява порьозността на заваръчния шев, подобрява еднородността на заваръчния шев и подобрява адаптивността на процеса на заваряване към грешки при сглобяване, предлагайки значителни предимства за сложни компоненти на батерията, като батерийни пакети с алуминиеви корпуси.

 

3. Етап на лазерно заваряване 3.0: ултра{2}}високо{3}}скоростна заваръчна технология

С непрекъснатия напредък в лазерната технология новите високо-мощни влакнести лазери могат да извеждат специални точкови форми, като точкови-пръстенообразни композитни лъчеви структури. Тези лъчи постигат заваряване с дълбоко проникване през централно високо-енергийно петно, докато външният пръстеновиден лъч осигурява допълнителна топлина, като по този начин разширява зоната, засегната от топлина-и стабилизира структурата на разтопения басейн.

 

Тази технология допълнително увеличава скоростите на заваряване до 300 mm/s, като същевременно поддържа високо качество на заварката. За високо-прецизни алуминиеви корпусни конструкции като дълбоко изтеглени алуминиеви корпуси за батерии, това решение може значително да подобри производствената ефективност, като същевременно гарантира стабилност при заваряване.

 

Освен това технологията на точковия-пръстен лъч предлага добра съвместимост на процеса. Чрез регулиране на разпределението на мощността на лазера и точковия модел, той може да се адаптира към изискванията за заваряване на черупки с различни дебелини, като по този начин позволява широкото му приложение в производството на пакетни алуминиеви корпуси и други много-спецификации на акумулаторни черупки.

 

 

 

Технологията за лазерно заваряване предлага няколко предимства при производството на батерии с-алуминиев корпус:

 

Първо, концентрираната енергия на лазерното заваряване позволява високо-прецизно заваряване и намалява-засегнатата от топлина зона, като по този начин поддържа структурната здравина и стабилността на размерите на алуминиевата обвивка за призматични литиево-йонни батерии.

 

Второ, той може да се похвали с висока степен на автоматизация, позволяваща висока степен на интеграция с производствените линии на батерии, позволявайки широко{0}}мащабно производство и подобрявайки цялостната производствена ефективност.

 

Освен това лазерното заваряване осигурява отличен контрол на херметичността, което е особено важно за конструкции на батерии, изискващи стриктно запечатване, като призматични корпуси на батерии от алуминиева сплав.

 

И накрая, прилагането на високо{0}}технология за заваряване значително намалява производствените разходи, което прави алуминиевите корпуси на батериите по-широко използвани в батерии и системи за съхранение на енергия.

 

 

 

С непрекъснатото развитие на новата енергийна индустрия технологията за производство на батерии с-алуминиев корпус ще продължи да се развива към по-висока ефективност, по-висока стабилност и по-висока автоматизация. Бъдещото оборудване за лазерно заваряване допълнително ще увеличи скоростта на заваряване, като същевременно оптимизира качеството на заваряване чрез интелигентни системи за управление.

 

Едновременно с това структурният дизайн на батерията ще продължи да се оптимизира, например с по-тънки-стенни структури, по--материали с по-висока якост и по-сложни форми на корпуса. Тези промени ще стимулират непрекъснатото надграждане на заваръчните технологии за алуминиеви корпуси с призматични клетки и алуминиеви корпуси с литиеви клетки, за да отговорят на производствените изисквания на батерии с по-висока-производителност.

 

 

Развитието на технологията за лазерно заваряване значително насърчи широкомащабното-производство на призматични алуминиеви-батерии. От ранното ниско{3}}скоростно заваряване до високо-скоростно осцилиращо заваряване и след това до ултра{6}}високо{7}}скоростно заваряване с точков-пръстенов лъч, ефективността и качеството на заваряване непрекъснато се подобряват, осигурявайки ключова производствена основа за индустриите на захранващи батерии и батерии за съхранение на енергия.

 

С непрекъснатия растеж на индустриите за нови енергийни превозни средства и за съхранение на енергия, търсенето на високо-производителни алуминиеви корпуси за литиево-батерийни клетки и нови алуминиеви кутии за батерии за нови енергийни превозни средства ще се разшири допълнително, а технологията за лазерно заваряване ще играе още по-важна роля в бъдещите системи за производство на батерии.

 

 

Ние се фокусираме върху прецизното производство на структурни компоненти за нови енергийни батерии, ангажирани да предоставяме високонадеждни решения за алуминиеви корпуси за захранващи батерии и системи за съхранение на енергия. Компанията предлага разнообразие от спецификации на дълбоко изтеглени алуминиеви корпуси за батерии,Алуминиеви корпуси за литиево-железни фосфатни клеткии алуминиеви черупки с призматични клетки, които се използват широко в нови енергийни превозни средства, батерийни модули и системи за съхранение на енергия. Чрез усъвършенствана технология за формоване-на дълбоко изтегляне и строга система за контрол на качеството, нашите продукти за батериен пакет с алуминиев корпус и призматичен корпус за батерии от алуминиева сплав отговарят на производствените изисквания за висока якост, високо уплътнение и висока консистенция, предоставяйки на клиентите стабилни и надеждни решения за компоненти на структурата на батерията.