Proses Pengilangan Bateri Kuasa: Teknologi Kimpalan Laser Diterangkan

Berlatarbelakangkan perkembangan pesat industri kenderaan tenaga baharu, kualiti pembuatan bateri kuasa, sebagai komponen teras kenderaan, secara langsung mempengaruhi keselamatan kenderaan, hayat kitaran dan ketumpatan tenaga. Sistem bateri kuasa biasanya terdiri daripada sel, modul bateri dan pek bateri (PACK). Struktur dalaman mereka melibatkan banyak sambungan bahan logam, termasuk tab elektrod, kepingan penyambung konduktif, selongsong bateri, dan struktur enkapsulasi. Antara pautan sambungan kritikal ini, kimpalan laser, dengan ketumpatan tenaga yang tinggi, pemprosesan bukan{3}}sentuh dan kebolehsuaian automasi yang tinggi, secara beransur-ansur menjadi salah satu proses penting dalam pembuatan bateri kuasa. Terutamanya dalam struktur selongsong aloi aluminium, seperti Perumahan Aluminium Bateri atau Sarung Sel Prismatik, kimpalan laser boleh mencapai-sambungan kedap berketepatan tinggi, menyediakan persekitaran pengkapsulan yang stabil dan boleh dipercayai untuk bahagian dalam bateri.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proses pembuatan bateri kuasa biasanya termasuk berbilang peringkat, seperti pengeluaran sel, pemasangan pertengahan-peringkat dan penyepaduan PACK-belakang. Dalam peringkat ini, kimpalan laser digunakan secara meluas dalam proses utama seperti kimpalan tab, kimpalan titik elektrod, pra{3}}kimpalan sel, kimpalan pengedap selongsong dan penutup atas serta pengedap port suntikan cecair. Sementara itu, dalam modul hiliran dan peringkat pemasangan PACK, proses seperti kimpalan kepingan penyambung,-kimpalan injap kalis letupan dan kimpalan terminal bateri juga perlu diselesaikan. Struktur ini selalunya disepadukan secara langsung ke dalam komponen struktur seperti kes bateri prismatik aloi aluminium atau cangkerang aluminium untuk sel bateri ion litium. Oleh itu, kualiti kimpalan memainkan peranan penting dalam prestasi pengedap bateri, kekuatan struktur dan kestabilan haba.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dalam struktur sel, kimpalan pengedap antara selongsong bateri dan plat penutup adalah salah satu langkah pembuatan yang paling kritikal. Sarung bateri kuasa biasanya diperbuat daripada aloi aluminium siri 3003, dengan ketebalan umumnya dikawal antara 0.6 dan 0.8 mm. Kimpalan-berkualiti tinggi antara selongsong dan plat penutup boleh dicapai melalui-daya kimpalan laser berdenyut kuasa rendah, sekali gus membentuk ruang yang stabil dan tertutup. Untuk sel prismatik, struktur ini biasanya diwakili sebagai cangkerang aluminium sel prismatik atau cangkerang aluminium untuk bateri ion litium-prismatik. Dalam pengeluaran sebenar, kecacatan kimpalan terutamanya termasuk penembusan yang tidak lengkap, keliangan, dan keruntuhan kimpalan. Kecacatan ini secara langsung menjejaskan prestasi pengedap dan rintangan tekanan selongsong bateri, dengan itu menjejaskan hayat bateri dan prestasi keselamatan. Kimpalan terminal bateri ialah struktur sambungan penting untuk pengaliran semasa dalam bateri kuasa. Terminal biasanya dibahagikan kepada elektrod positif dan negatif, dengan elektrod positif biasanya diperbuat daripada aluminium dan elektrod negatif tembaga.

 

Berbilang sel boleh disambung secara bersiri atau selari menggunakan penyambung kimpalan untuk membentuk modul bateri yang lengkap. Terminal biasanya disepadukan dengan penutup bateri dan dipasang pada struktur atas shell aluminium sel litium atau shell aluminium bateri sel litium. Dalam kimpalan sebenar, kimpalan terminal terdedah kepada kecacatan seperti liang, terutamanya disebabkan oleh diameter kecil kawasan kimpalan dan kecenderungan untuk kekotoran seperti minyak pengecap atau agen pembersih kekal. Di bawah penyinaran laser-tenaga-tinggi, kekotoran ini cepat menguap untuk membentuk buih, yang terlepas dan mencipta lompang kimpalan. Oleh itu, pra-pembersihan kimpalan dan pengoptimuman lengkung kuasa laser amat penting.

 

Kimpalan injap kalis letupan-adalah komponen penting dalam struktur keselamatan bateri kuasa. Injap kalis letupan-biasanya dipasang pada penutup bateri dan fungsinya adalah untuk pecah dan melepaskan tekanan secara aktif apabila tekanan dalaman bateri meningkat secara tidak normal, sekali gus mengelakkan kemalangan letupan bateri. Injap kalis letupan-biasanya dibina daripada dua lapisan laser kepingan aluminium-yang dikimpal bersama, dengan tekanan letupannya biasanya dikawal antara 0.4 dan 0.7 MPa. Struktur ini sering disepadukan ke dalam pembungkusan Sarung Bateri Aluminium Kenderaan Tenaga Baharu atau Pek Bateri dengan Perumahan Aluminium, justeru memerlukan kawalan yang sangat ketat ke atas pengedap kimpalan dan input haba. Tenaga kimpalan yang berlebihan atau tidak mencukupi boleh menyebabkan tekanan pencetus yang tidak stabil dalam injap kalis{10}letupan, menjejaskan prestasi keselamatan keseluruhan bateri.

 

Semasa pembuatan modul bateri, kimpalan penyesuai merupakan proses penting yang menyambungkan sel bateri ke plat penutup. Penyesuai bukan sahaja memerlukan kekonduksian yang baik tetapi juga mesti menahan beban arus dan tekanan mekanikal yang ketara. Dalam reka bentuk praktikal, penyesuai biasanya dikimpal pada Perumahan Bateri Aluminium Dilukis Dalam atau Perumahan Aluminium Pek, membentuk sambungan yang stabil dengan tab sel. Oleh kerana kuprum mempunyai penyerapan laser yang rendah dan pemantulan yang tinggi, ketumpatan tenaga yang lebih tinggi diperlukan semasa-aluminium kimpalan logam yang berbeza untuk memastikan penembusan kimpalan dan kekuatan ikatan. Pada masa yang sama, kawalan ketat terhadap percikan adalah perlu untuk mengelakkan zarah daripada memasuki sel bateri dan menyebabkan litar pintas.

 

Dalam sistem pek bateri kuasa, kualiti kimpalan modul bateri secara langsung mempengaruhi keseragaman semasa dan prestasi pengurusan terma keseluruhan sistem. Modul bateri terdiri daripada berbilang sel yang disambungkan secara bersiri dan selari, dan juga memerlukan sistem pengurusan bateri (BMS) untuk pemantauan dan perlindungan. Dalam struktur kompleks ini, kimpalan kepingan penyambung biasanya memerlukan-peralatan laser berkuasa tinggi untuk mencapai kimpalan stabil bahan tembaga atau aluminium tebal. Contohnya, dalam-sistem penyimpanan tenaga berskala besar atau pek kenderaan tenaga baharu, struktur penyambung biasanya dipasang dalam rangka kerja struktur cangkerang aluminium untuk sel fosfat besi litium atau cangkang aluminium untuk bateri ion litium prismatik untuk memastikan kekuatan struktur dan kebolehpercayaan elektrik modul.

 

Walaupun kimpalan laser mempunyai kelebihan ketara dalam pembuatan bateri kuasa, beberapa cabaran teknikal kekal dalam kimpalan bahan aloi aluminium. Pertama, terdapat isu keliangan. Oleh kerana keterlarutan hidrogen yang tinggi dalam kolam aloi aluminium cair, liang hidrogen mudah terbentuk semasa pemejalan pantas. Tambahan pula, keruntuhan lubang jarum semasa kimpalan laser juga boleh mewujudkan kecacatan keliangan. Kedua, terdapat isu rekahan panas. Memandangkan aloi aluminium adalah aloi eutektik tipikal, retakan pencairan sempadan bijian terdedah kepada berlaku semasa penyejukan kimpalan, dengan itu mengurangkan kekuatan sambungan kimpalan. Masalah ini amat biasa dalam kimpalan komponen struktur kritikal seperti cangkerang aluminium untuk sel bateri-ion litium atau sarung bateri prismatik aloi aluminium.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Satu lagi kecacatan biasa ialah percikan kimpalan, juga dikenali sebagai "percik." Fenomena ini biasanya disebabkan oleh pencemaran permukaan bahan, ketumpatan tenaga laser yang terlalu tinggi, atau kestabilan pancaran laser yang tidak mencukupi. Apabila terdapat liang atau tonjolan pada permukaan bahan di kawasan kimpalan, laser tenaga-tinggi boleh menyebabkan penyejatan setempat dengan pantas, mengakibatkan percikan logam. Untuk modul bateri yang dipasang dalam cangkerang aluminium sel prismatik atau struktur perumahan aluminium bateri, percikan yang memasuki sel boleh menyebabkan kegagalan penebat atau risiko litar pintas. Oleh itu, dalam pengeluaran sebenar, masalah percikan perlu dikurangkan dengan mengoptimumkan parameter laser, meningkatkan kebersihan bahan, dan mengawal saiz tempat dengan betul.

 

Proses kimpalan juga berbeza dalam struktur bateri yang berbeza. Contohnya, dalam proses kimpalan tab bateri kantung, alatan khas diperlukan untuk menekan tab dengan ketat untuk memastikan jurang kimpalan yang stabil, dengan itu mencapai trajektori kimpalan berbentuk S-atau lingkaran. Untuk bateri silinder, kimpalan terutamanya tertumpu di kawasan sambungan elektrod positif kerana cangkerang elektrod negatif lebih nipis dan terdedah kepada terbakar-melalui. Bateri prismatik terutamanya menggunakan kaedah pengelasan-dan-pembengkakan penutup, biasanya dibahagikan kepada-struktur kimpalan atas dan-sisi. Kaedah dikimpal -sisi mengurangkan risiko percikan memasuki sel, tetapi memerlukan standard kebersihan bahan dan kestabilan peralatan yang lebih tinggi. Kaedah kimpalan teratas-lebih sesuai untuk pengeluaran besar-besaran, tetapi memerlukan teknik pemprosesan cangkerang yang lebih tepat. Struktur kimpalan ini biasanya digunakan dalam struktur selongsong bateri, seperti cangkerang aluminium untuk bateri litium{14}}prismatik atau sarung bateri aluminium kenderaan tenaga baharu.

 

Secara keseluruhan, dengan pembangunan kenderaan tenaga baharu dan industri storan tenaga, pembuatan bateri kuasa berkembang ke arah ketepatan, automasi dan kecerdasan yang lebih tinggi. Teknologi kimpalan laser, dengan kelebihan kecekapan tinggi, kesan haba yang rendah, dan kebolehgunaan pada struktur yang kompleks, telah menjadi proses pembuatan utama dalam pengeluaran bateri kuasa. Daripada pembungkusan sel kepada pemasangan modul dan integrasi sistem PACK, teknologi kimpalan laser berjalan melalui keseluruhan proses pembuatan dan membentuk sinergi tahap tinggi dengan komponen struktur utama seperti sel litium, cangkerang aluminium dan pek bateri dengan perumah aluminium.

 

 

Dalam proses pembuatan bateri kuasa, sarung bateri-berkualiti tinggi bukan sahaja memerlukan sifat bahan yang sangat baik tetapi juga perlu dapat menyesuaikan diri dengan proses kimpalan ketepatan. Syarikat kami pakar dalam penyelidikan, pembangunan dan pembuatan komponen struktur untuk bateri tenaga baharu, menyediakan pelbagai-penyelesaian perumah bateri berketepatan tinggi, termasuk Perumahan Bateri Aluminium Ditarik Dalam, Sarung Sel Prismatik dan cangkerang Aluminium untuk sel bateri-ion litium. Komponen ini diperbuat daripada aloi aluminium-kekuatan tinggi dan dihasilkan melalui pengecapan ketepatan dan proses lukisan dalam, memenuhi keperluan ketat bateri kuasa dari segi pengedap, kekuatan struktur dan kebolehkimpalan.

 

Produk kami digunakan secara meluas dalam sistem bateri kuasa kenderaan tenaga baharu, sistem bateri simpanan tenaga dan-modul bateri berprestasi tinggi, memberikan pelanggan Perumahan Aluminium Bateri yang boleh dipercayai danPek Perumahan Aluminiumpenyelesaian untuk membantu meningkatkan keselamatan dan kecekapan pembuatan sistem bateri.