Батерије за напајање дизајниране за електрична возила (ЕВ) и велике-мобилне системе за складиштење енергије захтевају изузетно велики капацитет, излазну снагу и структурални интегритет. Код склапања литијум{2}}јонских батерија, ласерско заваривање се показало најефикаснијим, прецизнијим и најпоузданијим методом. Од заптивања ћелија до интеграције паковања, ласерско заваривање директно одређује безбедност, проводљивост и животни век батерије.
Овај свеобухватни водич разлаже критичне примене ласерског заваривања у процесу производње батерија и истиче идеалну опрему за сваку фазу.
Топ 5 примена ласерског заваривања у склапању батерија
1. Батерија против експлозије-Заптивање вентила против експлозије
Вентил против експлозије{0}}је кључни сигурносни механизам са танким{1}}зинама на плочи поклопца батерије. Када унутрашњи притисак порасте, вентил безбедно пуца да би спречио топлотни бег или експлозију.
Изазов:Овај процес захтева апсолутну{0} непропусност ваздуха и нулту топлотну дисторзију на ултра-танким зидовима.
Еволуција:Традиционално пулсно ласерско заваривање постигло је заптивање преко тачака преклапања, што је резултирало мањом ефикасношћу и суб{0}}оптималном конзистенцијом. Данас, заваривање континуираним таласом (ЦВ) ласером пружа велику-брзину, уједначене шавове, драстично побољшавајући поузданост заптивања и производни принос.
2. Језичак батерије и заваривање ушица
Језичци за батерије (утичнице) повезују унутрашње електроде са спољним терминалима. Типично, позитивни терминал користи алуминијум (Ал), док негативни терминал користи никл (Ни) или никловани-бакар (Ни-Цу).
Изазов:Заваривање ових високо проводљивих, различитих материјала захтева снажно механичко спајање и минимални електрични отпор без оштећења сепаратора испод. Континуирано ласерско заваривање осигурава глатке, поуздане и естетски савршене спојеве.
3. Тачкасто заваривање траке терминала
Повезивање трака електрода (чистог алуминијума, никла или композитних трака) често укључује заваривање уских трака високе{0}}одбојности (често мање од 1,5 мм ширине).
Решење:Док су пулсни ласери били историјски уобичајени, ласери са квази{0}}континуалним таласима (КЦВ) са влакнима постали су индустријски стандард. Њихов изузетан квалитет снопа и ултра-мала фокусна тачка пружају јединствене предности када се ради са алуминијумом или бакром високе{3}}рефлексије у веома ограниченим просторима.
4. Заптивање-до-поклопца (заптивање од легуре)
Кућишта за батерије су углавном направљена од легуре алуминијума 3003, чистог алуминијума или нерђајућег челика 304.
Нерђајући челик нуди одличну способност заваривања и под импулсним и са континуираним ласерима.
За алуминијумске легуре, ласери са континуалним влакнима су најбољи избор. Они потискују осетљивост на пукотине завара и обезбеђују глатко продирање. За танке алуминијумске шкољке (~0,25 мм), коришћење континуираног ласерског заваривања уместо импулсних система повећава ефикасност производње за 5 до 10 пута док нуди далеко супериорну естетику и херметичко заптивање.
5. Интеграција батеријског модула и пакета
Да би се постигао жељени напон и капацитет, појединачне ћелије су повезане у серију или паралелно помоћу сабирница (прикључних делова).
Високи-Захтеви за снагом:Сабирнице су дебље и преносе топлоту изузетно брзо. Због високе рефлексивности бакра и алуминијума, ласери велике снаге{1}}са влакнима су обавезни да би се обезбедила дубока пенетрација, поуздана структурна чврстоћа и минимални електрични отпор у целом комплету батерија.
Препоручена опрема за ласерско заваривање са литијумском батеријом
Да би испунио ове ригорозне индустријске стандарде, Вухан Кинг'с Ласер нуди прилагођене ласерске системе високих{0}}перформанси дизајнираних за аутоматизоване производне линије батерија.
Решење А: КЦВ машина за ласерско заваривање влакана
Најбоље за:Заваривање језичака за батерије, тачкасто заваривање траке на стубовима и прецизне компоненте уске{0}}ширине.
Основна предност:Поседује пречник фокусиране тачке који је само 1/3 традиционалних ИАГ ласера. Пружа високу вршну снагу са минималним уносом топлоте, што га чини савршеним за метале високе{3}}рефлексије (бакар/алуминијум).
Решење Б: Аутоматска машина за континуално ласерско заваривање влакана
Најбоље за:Континуирано заваривање-за-покриваче вентила, вентила отпорног на експлозију-и интеграцију сабирница.
Основна предност:Лако продире у метале дебљине преко 2 мм. Опремљен следећом-генерацијом оптичког ласерског извора и напредном главом за заваривање, значајно проширује толеранцију заваривања и елиминише порозност.
Зашто одабрати ласерско заваривање за литијумске батерије?
Од производње једне ћелије до{0}}тешких батерија, квалитет заваривања одређује све. Проводљивост, затезна чврстоћа, херметичко заптивање, замор метала и отпорност на корозију су основна мерила врхунске батерије. Ласерско заваривање је универзално постало златни стандард у линијама батерија за ЕВ јер пружа неупоредиву прецизност, аутоматизовану брзину, нулту деградацију контакта и еколошки{3}}отисак.