Đôi điều bạn phải biết về máy hàn laser
Như chúng ta đã biết, pin cung cấp năng lượng cho xe điện được gọi là pin năng lượng, bao gồm pin axit-chì truyền thống, pin hydride kim loại niken và pin năng lượng lithium-ion mới nổi, được chia thành pin năng lượng loại năng lượng (xe điện lai) và pin năng lượng loại năng lượng. Pin điện (xe điện thuần túy).
Mối quan hệ giữa pin nguồn và hàn laser
Pin năng lượng chiếm 30 phần trăm -40 phần trăm chi phí của phương tiện năng lượng mới và là phần lớn nhất trong chi phí của phương tiện năng lượng mới. Chúng rất quan trọng đối với các chỉ số chính như phạm vi hành trình, tuổi thọ của phương tiện và độ an toàn của phương tiện năng lượng mới. Do đó, cải thiện hiệu suất của pin điện là chìa khóa để cải thiện hiệu suất tổng thể của các phương tiện năng lượng mới.
Trong quy trình sản xuất pin điện, từ sản xuất tế bào đến lắp ráp GÓI, hàn là một quy trình sản xuất rất quan trọng. Đặc biệt, cấu trúc pin nguồn chứa nhiều loại vật liệu khác nhau, chẳng hạn như thép, nhôm, đồng, niken, v.v. Những kim loại này có thể được chế tạo thành điện cực, dây điện hoặc vỏ bọc. Do đó, cho dù đó là hàn giữa một vật liệu hay nhiều vật liệu, quy trình hàn đều có yêu cầu cao hơn.
Hàn laser sử dụng định hướng tuyệt vời và mật độ năng lượng cao của chùm tia laser để hoạt động. Chùm tia laze được tập trung vào một khu vực nhỏ thông qua hệ thống quang học và một nguồn nhiệt có năng lượng tập trung cao được hình thành trên phần hàn trong một thời gian rất ngắn. vùng, để chất hàn nóng chảy và tạo thành mối hàn và mối hàn chắc chắn.
Trong toàn bộ chuỗi pin điện công nghiệp, hàn laser chủ yếu được sử dụng trong quá trình sản xuất pin lithium điện giữa dòng. Là một phương pháp hàn có độ chính xác cao, nó cực kỳ linh hoạt, chính xác và hiệu quả, có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của quy trình sản xuất pin điện. Đây là lựa chọn đầu tiên trong quy trình sản xuất pin điện và đã trở thành thiết bị tiêu chuẩn củadây chuyền sản xuất pin điện.
Các ứng dụng hàn phổ biến cho pin điện
Pin điện được chia thành pin vuông, hình trụ và túi. Hiện tại, trong quá trình sản xuất pin điện, liên kết sử dụng hàn laser chủ yếu bao gồm:
- Quy trình trung gian: hàn các mấu (bao gồm cả hàn sơ bộ), hàn điểm các cực, hàn sơ bộ pin vào vỏ, hàn kín nắp trên của vỏ, hàn kín cổng phun chất lỏng, v.v.;
- Quá trình tiếp theo: bao gồm hàn phần kết nối khi lắp đặt mô-đun PACK pin và hàn van chống cháy nổ trên tấm che phía sau mô-đun, v.v.
1. Hàn van chống nổ pin
Van chống cháy nổ là một thân van có thành mỏng trên tấm niêm phong pin. Khi áp suất bên trong của pin vượt quá giá trị quy định, thân van chống cháy nổ là bộ phận đầu tiên bị vỡ và thông hơi, giải phóng áp suất và ngăn không cho pin bị nổ. Cấu trúc của van chống cháy nổ rất khéo léo và hai tấm kim loại nhôm có hình dạng nhất định được hàn chắc chắn bằng hàn laze. Khi áp suất bên trong của pin tăng đến một giá trị nhất định, tấm nhôm sẽ vỡ ra khỏi vị trí rãnh được thiết kế để ngăn pin tiếp tục giãn nở và gây cháy nổ. Do đó, quy trình này có những yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt đối với quy trình hàn laser, yêu cầu đường hàn phải được hàn kín, kiểm soát chặt chẽ nhiệt lượng đầu vào và đảm bảo giá trị áp suất hỏng của đường hàn ổn định trong một phạm vi nhất định (thường là 0.4~0.7MPa), quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ gây ra hư hỏng. Nó có ảnh hưởng rất lớn đến độ an toàn của pin.
Do đó, van chống cháy nổ thường sử dụng hàn nối. Rất nhiều thực tế đã chứng minh rằng việc sử dụng laser hàn lai có thể đạt được tốc độ hàn cao và chất lượng cao, đồng thời có thể đảm bảo tính ổn định của mối hàn, hiệu quả và năng suất hàn.
2. Hàn cực
Các cực trên nắp pin được chia thành các kết nối bên trong pin và bên ngoài pin. Kết nối bên trong của pin là hàn tab pin và cực của tấm che; kết nối bên ngoài của pin là hàn cực pin thông qua phần kết nối để tạo thành mạch nối tiếp và song song để tạo thành mô-đun pin.
Cực của pin là cực dương và cực âm của pin. Thông thường, cực dương được làm bằng nhôm và cực âm được làm bằng đồng. Cấu trúc thường được sử dụng là cấu trúc tán đinh, được hàn hoàn toàn sau khi hoàn thành tán đinh và kích thước của nó thường là hình tròn có đường kính 8. Khi hàn, trong trường hợp đáp ứng lực kéo và độ dẫn điện theo yêu cầu của thiết kế, ưu tiên sử dụng laser sợi quang hoặc laser hàn lai với chất lượng chùm tia tốt và phân bổ năng lượng đồng đều. Hàn cấu trúc nhôm-nhôm, hàn cấu trúc đồng-đồng ổn định, giảm bắn tóe và cải thiện năng suất hàn.
3. Hàn nối tiếp
Bộ chuyển đổi và kết nối linh hoạt là thành phần chính để kết nối nắp pin và tế bào pin. Đồng thời phải tính đến các yêu cầu về quá dòng, cường độ và độ bắn tóe thấp của pin, vì vậy trong quá trình hàn với tấm che phải có đủ chiều rộng mối hàn và cần đảm bảo không có hạt nào rơi vào ngăn pin để tránh đoản mạch pin. Đồng, với tư cách là vật liệu điện cực âm, là vật liệu có độ phản xạ cao với tỷ lệ hấp thụ thấp và yêu cầu mật độ năng lượng cao hơn để hàn trong quá trình hàn. Laser tổng hợp có thể giải quyết tốt các vấn đề về quy trình truyền thống như phản xạ và tán xạ cao.
4. Hàn niêm phong vỏ
Vật liệu vỏ của pin nguồn bao gồm hợp kim nhôm và thép không gỉ, trong đó hợp kim nhôm được sử dụng nhiều nhất và một số ít là nhôm nguyên chất. Thép không gỉ là vật liệu có khả năng hàn laser tốt nhất, đặc biệt là thép không gỉ 304, cho dù laser xung hay liên tục đều có thể thu được các mối hàn có hình thức và hiệu suất tốt.
Sử dụng tia laser liên tục để hàn pin lithium vỏ mỏng có thể tăng hiệu suất lên gấp 5 đến 10 lần, bề ngoài và độ kín tốt hơn. Giờ đây, để theo đuổi tốc độ hàn nhanh hơn và bề ngoài đồng đều hơn, hầu hết các công ty đã bắt đầu sử dụng phương pháp hàn lai và điểm hình khuyên để thay thế phương pháp hàn sợi đơn tốc độ thấp trước đây. Hiện tại, tốc độ hàn của hầu hết các dây chuyền sản xuất hàng loạt của các công ty đã đạt tới 200mm/s, và dây chuyền hàn sợi quang tốc độ thấp của một số nhà sản xuất, để đảm bảo độ ổn định của hạt hàn, tốc độ sản xuất hàng loạt chung là 70mm/s.
5. Hàn đinh (cổng phun điện phân)
Ngoài ra còn có nhiều dạng đinh bịt kín (nắp lỗ phun chất lỏng). Hình dạng của nó thường là một nắp hình tròn có đường kính 8mm và độ dày khoảng 0.9mm. , sự hiện diện của các vết nứt và điểm nổ.
Là quá trình hàn tế bào cuối cùng, tỷ lệ năng suất hàn móng bịt kín là đặc biệt quan trọng. Do sự tồn tại của chất điện phân còn lại trong quá trình hàn móng bịt kín, gây ra các khuyết tật như điểm nổ và lỗ kim, và cách chính để khắc phục các khuyết tật này là giảm nhiệt đầu vào. Sau các thử nghiệm dài hạn và xác minh thị trường rộng rãi, việc sử dụng laser được phát triển độc lập bởiACEYcó thể cải thiện đáng kể tính ổn định và khả năng tương thích, do đó cải thiện đáng kể tỷ lệ năng suất. Hiện tại, tỷ lệ năng suất của hàn móng bằng laze ACEY có thể đạt tới 99,5 phần trăm .
6. Mô-đun pin nguồn và hàn GÓI
Mô-đun pin có thể được hiểu là sự kết hợp của các tế bào lithium-ion nối tiếp và song song, đồng thời bổ sung một thiết bị quản lý và giám sát pin duy nhất. Thiết kế cấu trúc của mô-đun pin thường xác định hiệu suất và độ an toàn của bộ pin. Cấu trúc của nó phải hỗ trợ, cố định và bảo vệ lõi pin. Đồng thời, làm thế nào để đáp ứng các yêu cầu về quá dòng, độ đồng đều của dòng điện, làm thế nào để đáp ứng việc kiểm soát nhiệt độ của lõi pin và liệu có thể cắt điện khi có bất thường nghiêm trọng hay không, để tránh phản ứng dây chuyền, v.v., sẽ là tiêu chí để đánh giá chất lượng của mô-đun pin.
Do hàn laser giữa đồng và nhôm dễ tạo thành các hợp chất giòn, không đáp ứng được yêu cầu sử dụng nên hàn siêu âm thường được sử dụng, còn đồng và đồng, nhôm và nhôm thường được hàn bằng laser. Đồng thời, vì đồng và nhôm đều dẫn nhiệt rất nhanh và có hệ số phản xạ ánh sáng laze rất cao, nên độ dày của miếng nối tương đối lớn, do đó cần phải có tia laze công suất cao để hàn được.
Acey New Energy là nhà cung cấp chuyên nghiệp chuyên về Dây chuyền lắp ráp bộ pin lithium với hơn 12 năm kinh nghiệm chuyên sâu trong lĩnh vực hàn pin lithium và chúng tôi cung cấp giải pháp một cửa cho dây chuyền lắp ráp bộ pin hình trụ và hàn tự động. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm vềmáy hàn laze, Xin cứ thoải mái liên lạc với chúng tôi.
