Laserkeevitus liitium{0}}ioonakude tootmisel

Elektrisõidukite (EV-de) ja suurte{0}}mobiilsete energiasalvestussüsteemide jaoks mõeldud akud nõuavad erakordselt suurt võimsust, väljundvõimsust ja struktuuri terviklikkust. Liitium-ioonaku koostamisel on laserkeevitus osutunud kõige tõhusamaks, täpsemaks ja usaldusväärsemaks meetodiks. Alates elemendi sulgemisest kuni pakendi integreerimiseni määrab laserkeevitus otseselt aku ohutuse, juhtivuse ja eluea.

See põhjalik juhend kirjeldab kriitilisi laserkeevitusrakendusi aku tootmisprotsessis ja toob välja iga etapi jaoks ideaalsed seadmed.

1. Aku plahvatus{1}}klapi tihend

Plahvatuskindel-klapp on ülioluline õhukeseseinaline{1}}turvamehhanism aku katteplaadil. Kui siserõhk tõuseb, puruneb ventiil ohutult, et vältida termilist põgenemist või plahvatust.

Väljakutse:See protsess nõuab üliõhukestel seintel absoluutset õhu-tihedust ja nulli soojusmoonutusi.

Evolutsioon:Traditsiooniline impulsslaserkeevitus saavutas tihendamise kattuvate täppide kaudu, mille tulemuseks oli väiksem tõhusus ja mitteoptimaalne konsistents. Tänapäeval tagab pidevlaine (CW) laserkeevitus suure kiirusega-ühtlasi õmblusi, parandades drastiliselt tihendi töökindlust ja tootlikkust.

2. Aku saki ja kõrvade keevitamine

Aku sakid (aasad) ühendavad sisemised elektroodid väliste klemmidega. Tavaliselt kasutab positiivne klemm alumiiniumi (Al), negatiivne klemm aga nikliga (Ni) või nikliga kaetud vaske (Ni-Cu).

Väljakutse:Nende väga juhtivate ja erinevate materjalide keevitamine nõuab tugevat mehaanilist sidet ja minimaalset elektritakistust, ilma et see kahjustaks selle all olevat eraldajat. Pidev laserkeevitus tagab sujuvad, töökindlad ja esteetiliselt täiuslikud ühendused.

3. Terminali poolusriba punktkeevitus

Elektroodiribade (puhas alumiinium-, nikkel- või komposiitribad) ühendamine hõlmab sageli kitsaste, suure{0}}peegeldusvõimega ribade (sageli alla 1,5 mm laiuste) keevitamist.

Lahendus:Kuigi impulsslaserid olid ajalooliselt levinud, on kvaasi{0}}pideva laine (QCW) kiudlaserid saanud tööstuse standardiks. Nende erakordne kiire kvaliteet ja üliväike fookuspunkt pakuvad ainulaadseid eeliseid suure-peegeldusvõimega alumiiniumi või vasega väga kitsastes kohtades käsitlemisel.

4. Korpuse---katte tihendamine (sulamitihendus)

Akukorpused on enamasti valmistatud 3003 alumiiniumisulamist, puhtast alumiiniumist või 304 roostevabast terasest.

Roostevaba teras pakub suurepärast keevitatavust nii impulss- kui ka pidevlaserite all.

Alumiiniumisulamite puhul on pidev fiiberlaserid parim valik. Need vähendavad keevisõmbluse pragude tundlikkust ja tagavad sujuva läbitungimise. Õhukeste alumiiniumkestade (~0,25 mm) puhul suurendab pidev laserkeevitus impulsssüsteemide asemel tootmise efektiivsust 5–10 korda, pakkudes samas palju paremat esteetikat ja hermeetilist tihendamist.

5. Akumooduli ja paketi integreerimine

Soovitud pinge ja võimsuse saavutamiseks ühendatakse üksikud elemendid siinide (ühendusdetailide) abil järjestikku või paralleelselt.

Kõrge{0}}võimsusnõudlus:Siinid on paksemad ja edastavad soojust ülikiiresti. Vase ja alumiiniumi suure peegeldusvõime tõttu on suure võimsusega kiudlaserid kohustuslikud, et tagada sügav läbitungimine, usaldusväärne konstruktsioonitugevus ja minimaalne elektritakistus kogu aku ulatuses.

Nende rangete tööstusstandardite täitmiseks pakub Wuhan King's Laser kohandatud suure jõudlusega{0}}lasersüsteeme, mis on loodud automatiseeritud akude tootmisliinidele.

Lahendus A: QCW kiudlaserkeevitusmasin

Parim:Aku sakki/kõrva keevitamine, poolusriba punktkeevitus ja kitsa{0}}laiusega täppiskomponendid.

Põhiline eelis:Sellel on fokuseeritud punkti läbimõõt, mis on vaid 1/3 traditsioonilistest YAG laseritest. See tagab kõrge tippvõimsuse minimaalse soojussisendiga, mistõttu on see ideaalne suure-peegeldusvõimega metallide (vask/alumiinium) jaoks.

Lahendus B: Automaatne pideva kiu laserkeevitusmasin

Parim:Korpus-katta-tihendust, plahvatuskindlat-klapi pidevat keevitamist ja tihendussiinide integreerimist.

Põhiline eelis:Tungib kergesti üle 2 mm paksuseid metalle. Varustatud järgmise-põlvkonna kiudlaseri allika ja täiustatud võnkkeevituspeaga, suurendab see oluliselt keevitusõmbluse taluvust ja kõrvaldab poorsuse.

Alates üheelemendilisest valmistamisest kuni raskete{0}}akudeni – keevitamise kvaliteet määrab kõik. Juhtivus, tõmbetugevus, hermeetiline tihendus, metalli väsimus ja korrosioonikindlus on esmaklassilise aku põhinäitajad. Laserkeevitusest on üldiselt saanud elektroonikaakude liinide kuldstandard, kuna see tagab võrreldamatu täpsuse, automaatse kiiruse, kontakti kahjustusteta ja keskkonnasõbraliku jalajälje.