Bạn Có Biết Quy Trình Hàn Laser Của Pin Điện

Sự phát triển vượt bậc của phương tiện sử dụng năng lượng mới trong hai năm qua ngày càng thu hút sự chú ý của thế giới bên ngoài, không chỉ tác động đến tiêu dùng mà còn trong lĩnh vực công nghiệp, xu hướng công nghệ do phương tiện sử dụng năng lượng mới dẫn đầu cũng đã phát triển thành một xu hướng lực lượng mạnh mẽ không thể bỏ qua. Hôm nay chúng ta sẽ nói về quy trình hàn laser áp dụng cho pin, lõi năng lượng của các phương tiện sử dụng năng lượng mới.

Với sự gia tăng doanh số bán xe sử dụng năng lượng mới, công suất lắp đặt của pin điện cũng tăng nhanh chóng. Dữ liệu cho thấy vào năm 2021, doanh số bán xe sử dụng năng lượng mới của Trung Quốc là 3,521 triệu chiếc, tăng 157,5%; Công suất lắp đặt của pin điện đạt 154,5GWh, tăng 142,8%. Các nhà sản xuất pin đã mở rộng năng lực sản xuất, Viện sĩ Ouyang Minggao tại chuyên gia xe điện 100 cho biết đến năm 2025, công suất sản xuất pin điện của Trung Quốc sẽ đạt 3000GWh. Trong quá trình sản xuất pin điện, chi phí thấp, chất lượng cao và hiệu quả cao là ba mục tiêu chính mà các doanh nghiệp sản xuất theo đuổi, do đó, quy trình kỹ thuật và thiết bị thông minh có thể đạt được ba mục tiêu này được các nhà sản xuất pin ưa chuộng.

Bên trong pin điện cũng là cả một hệ thống phức tạp, từ cell pin, module pin, bộ pin sau một quá trình sản xuất và cuối cùng được lắp ráp thành một hệ thống pin điện hoàn chỉnh. Trong số đó, sự kết nối giữa vật liệu và vật liệu, mô-đun và mô-đun cũng như cấu trúc bộ pin đòi hỏi quá trình hàn đòi hỏi khắt khe -Hàn laser.

Việc lựa chọn hợp lý các phương pháp và quy trình hàn trong quá trình sản xuất pin điện sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành, chất lượng, độ an toàn và tính đồng nhất của pin. Tiếp theo, phân loại nội dung hàn điện của pin.

Pin điện được chia thành pin hình vuông, hình trụ và gói mềm. Hiện nay, trong sản xuất pin điện, việc sử dụng hàn laser chủ yếu bao gồm:

Quá trình trung gian:Hàn tai cực (bao gồm hàn trước), hàn điểm đai cực, hàn trước pin vào vỏ, hàn kín nắp trên của vỏ, hàn kín cổng phun chất lỏng, v.v.

Sau quá trình:bao gồm hàn tấm kết nối mô-đun PACK pin, cũng như tấm nắp lưng mô-đun trên hàn van chống cháy nổ.

Vỏ và tấm che của pin điện đóng vai trò bao bọc chất điện phân và vật liệu điện cực hỗ trợ, cung cấp môi trường khép kín ổn định để lưu trữ và giải phóng năng lượng điện, đồng thời chất lượng mối hàn quyết định trực tiếp đến độ kín và cường độ nén của pin, do đó ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất an toàn của pin. Vỏ pin chủ yếu được làm bằng hợp kim nhôm Al3{1}}03, có độ dày thường từ 0,6 đến 0,8mm và thường sử dụng phương pháp hàn xung laser công suất thấp. Vị trí kết nối của vỏ và tấm bìa được thể hiện trong hình, trong đó vấn đề chất lượng chính của mối hàn laser là không xuyên thấu, độ xốp và lớp nền sẽ làm giảm độ kín của pin.

Cực của pin là tấm tiếp xúc dương và âm của pin, nói chung, điện cực dương sử dụng nhôm và điện cực âm sử dụng đồng, vai trò của nó là làm cho cực pin được hàn qua tấm kết nối để tạo thành một chuỗi và mạch song song để tạo thành một mô-đun pin.

Van chống cháy nổ là thân van có thành mỏng nằm trên tấm đệm kín của pin. Khi áp suất bên trong của pin vượt quá giá trị quy định, thân van chống cháy nổ sẽ vỡ và xẹp xuống trước để giải phóng áp suất và tránh nổ pin. Cấu trúc của van chống cháy nổ rất khéo léo, hai tấm kim loại nhôm có hình dạng nhất định được hàn chắc chắn bằng hàn laser. Khi áp suất bên trong pin tăng lên đến một giá trị nhất định, tấm nhôm sẽ vỡ ra khỏi vị trí rãnh được thiết kế, khiến pin không thể giãn nở thêm và gây nổ. Do đó, quy trình này có những yêu cầu rất khắt khe đối với quá trình hàn laser, yêu cầu mối hàn phải được hàn kín, kiểm soát chặt chẽ lượng nhiệt đầu vào và đảm bảo giá trị áp suất hư hỏng của mối hàn ổn định trong một phạm vi nhất định (thường là 0. 4~0.7MPa), quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ ảnh hưởng lớn đến sự an toàn của pin.

Tấm tiếp hợp và kết nối mềm là thành phần chính để kết nối tấm nắp pin và cell pin. Cũng phải tính đến yêu cầu quá dòng, cường độ và độ bắn tóe thấp của pin nên trong quá trình hàn cần có đủ chiều rộng mối hàn với tấm che và không được có hạt rơi vào pin để tránh chập pin. Chu trình. Là vật liệu điện cực âm, đồng là vật liệu nghịch đảo cao với tốc độ hấp thụ thấp, đòi hỏi mật độ năng lượng cao hơn để hàn khi hàn và laser tổng hợp ánh sáng xanh mới nhất có thể giải quyết các vấn đề quy trình truyền thống như nghịch đảo cao và bắn tóe.

Cực trên tấm đậy pin được chia thành kết nối pin bên trong và kết nối pin bên ngoài. Kết nối bên trong của pin là hàn cực tế bào và cực vỏ; Kết nối bên ngoài của pin là cực pin được hàn qua tấm kết nối để tạo thành một mạch nối tiếp và song song để tạo thành mô-đun pin.

Vấn đề chính của hàn laser pin cũng là lỗi lỗ, nguyên nhân cũng tương tự như van chống cháy nổ. Mối hàn cực về cơ bản là bề mặt tiếp xúc của khối chuyển nhôm và cực, đường kính lỗ khối nhôm chỉ khoảng 6 mm nên rất dễ giữ lại các tạp chất như dầu dập và chất tẩy rửa. Ánh sáng laser có mật độ năng lượng cao làm cho nhiệt độ của vật hàn tăng cao dẫn đến các tạp chất còn sót lại ở cực bay hơi nhanh, bọt khí thoát ra ngoài vượt qua sức căng bề mặt của vũng hàn để rời khỏi vũng hàn, dẫn đến tạo thành lỗ khiếm khuyết. Trong quá trình này, sự thay đổi nhanh chóng của năng lượng xung laser càng làm tăng xu hướng hình thành các lỗ nổ. Do đó, ngoài việc tăng cường làm sạch trước khi hàn, các khuyết tật ở lỗ cũng có thể được giảm thiểu bằng cách tối ưu hóa sự thay đổi công suất laser.

Mô-đun pin có thể hiểu là sự kết hợp của các tế bào lithium-ion nối tiếp và song song và được trang bị một thiết bị quản lý và giám sát pin duy nhất. Thiết kế cấu trúc của mô-đun pin thường quyết định hiệu suất và độ an toàn của bộ pin. Cấu trúc của nó phải hỗ trợ, cố định và bảo vệ tế bào. Đồng thời, làm thế nào để đáp ứng các yêu cầu về quá dòng, tính đồng nhất của dòng điện, làm thế nào để đáp ứng việc kiểm soát nhiệt độ của tế bào và liệu có những bất thường nghiêm trọng có thể được cắt bỏ hay không, để tránh phản ứng dây chuyền, v.v., sẽ là tiêu chí để đánh giá giá trị của mô-đun pin.

Đồng thời, do tốc độ truyền nhiệt của đồng và nhôm rất nhanh, độ phản xạ của tia laser rất cao nên độ dày của tấm kết nối tương đối lớn nên cần sử dụng tia laser công suất cao hơn để đạt được hàn.

Hiện nay, các vấn đề chính của hàn laser trong pin điện là các khuyết tật hàn như lỗ chân lông, vết nứt, hình thành kém và lỗ nổ. Những khiếm khuyết này dẫn đến độ bền, độ kín và độ dẫn điện của pin giảm, dẫn đến hàng loạt vấn đề về an toàn như nổ pin, rò rỉ và nóng lên. Để giải quyết những vấn đề này, một số lượng lớn các nghiên cứu tập trung vào tối ưu hóa quy trình, điều chỉnh công suất hàn laser, độ rộng xung, tốc độ hàn, lượng làm mờ và các thông số khác có thể làm giảm các khuyết tật một cách hiệu quả.

Không khó để nhận thấy quá trình hàn ắc quy điện diễn ra tốt đẹp, bất kỳ sự cố nhỏ nào cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và độ an toàn của ắc quy điện thành phẩm sau này. Vì vậy, vật liệu chất lượng cao và dụng cụ hàn laser chất lượng cao là cơ sở để đảm bảo sự thành công của quá trình hàn. Công nghệ thông minh được thể hiện bằng việc lập kế hoạch đường hàn bằng laser, nhận dạng mối hàn, xác định khuyết tật, giám sát chất lượng, v.v., cũng là một trong những điểm nóng nghiên cứu trong tương lai.

Công ty TNHH Công nghệ Laser Tây An Guosheng là một doanh nghiệp công nghệ cao chuyên về R&D, sản xuất và kinh doanh máy ốp laser tự động, máy ốp laser tốc độ cao, máy dập tắt laser, máy hàn laser và thiết bị in laser 3D. Sản phẩm của chúng tôi có hiệu quả về chi phí và được bán trong và ngoài nước. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo số bob@gshenglaser.com.