Vóór de komst van lasertechnologie gebruikte de batterij-industrie traditionele machines voor verwerking. Vergeleken met traditionele mechanische verwerking heeft laserverwerking veel voordelen en wordt het geleidelijk erkend door fabrikanten van lithium-ionbatterijen. Het kan worden gebruikt voor het snijden van metaalfolie, het snijden van metaalfolie, het snijden van isolatiefolie. Het kan ook worden gebruikt bij het lassen van lipjes, batterijkernbehuizingen, afdichtingsspijkers, zachte verbindingen, explosieveilige kleppen en batterijmodules.
Sinds de introductie in 1990 zijn lithiumbatterijen favoriet bij 3C digital, elektrisch gereedschap en andere industrieën vanwege hun hoge energiedichtheid, hoge spanning, milieubescherming, lange levensduur en snel opladen. Hun bijdrage aan de nieuwe energie-auto-industrie is bijzonder prominent. De laatste jaren zijn er nieuwe energievoertuigen ontstaan. Vergeleken met traditionele brandstofvoertuigen gebruiken nieuwe energievoertuigen lithiumbatterijen als energiebron. Als de lithium-ionbatterijindustrie die de energiebron levert voor nieuwe energievoertuigen, is het marktpotentieel enorm.
Lithium-ionbatterij (Li-ionbatterij)
Lithium-ionbatterijen worden ook wel li-ionbatterijen genoemd, een soort secundaire batterij (oplaadbare batterij) die voornamelijk afhankelijk is van de beweging van lithiumionen tussen de positieve en de negatieve elektrode om te werken. Als een nieuw type schone energie kunnen lithiumbatterijen niet alleen nieuwe energievoertuigen van stroom voorzien, maar ook verschillende producten zoals elektrische treinen, elektrische fietsen en golfkarretjes.
In dit artikel leest u meer over de lasertechnologie bij de productie van krachtaccu's. Ook leggen we uit waarom bij de productie van li-ionaccu's gebruik wordt gemaakt van lasersnijsystemen en laserlassystemen.
Lasersnijsysteem
De productie van lithium-ionbatterijen is nauw verbonden door één processtap. Over het algemeen omvat de productie van lithiumbatterijen 3 onderdelen: poolstukproductie, batterijcelproductie en batterijassemblage. In deze 3 hoofdprocessen is lasersnijden een van de belangrijkste processen.
Het lithium-ion batterij verwerkingsproces vereist een hoge nauwkeurigheid, controleerbaarheid en de kwaliteit van de snijmachine. Tijdens het gebruik zal de stansmachine onvermijdelijk verslijten en vervolgens stof laten vallen en bramen produceren, wat gevaarlijke problemen kan veroorzaken zoals oververhitting van de batterij, kortsluiting en explosie. Om gevaar te voorkomen, is het geschikter om een lasersnijmachine te gebruiken.
Vergeleken met traditionele mechanische snijmachines heeft het lasersnijsysteem de volgende voordelen: geen slijtage van het gereedschap, flexibele snijvormen, controle van de snijkantkwaliteit, hogere nauwkeurigheid en lagere bedrijfskosten. Dit leidt tot lagere productiekosten, verbeterde productie-efficiëntie en een aanzienlijk kortere stanscyclus voor nieuwe producten.
Lithiumbatterijen, als kerncomponenten van nieuwe energievoertuigen, bepalen direct de prestaties van het hele voertuig. Met de geleidelijke explosie van de markt voor nieuwe energievoertuigen, zullen lasersnijmachines in de toekomst een groot marktpotentieel hebben.
Laser lassysteem
Als kerncomponent van een nieuw energievoertuig bepaalt de kwaliteit van de batterij direct de prestaties van het voertuig. Lithium-ionbatterijproductieapparatuur omvat over het algemeen 3 soorten front-endapparatuur, mid-endapparatuur en back-endapparatuur. De nauwkeurigheid en het automatiseringsniveau van de apparatuur hebben direct invloed op de productie-efficiëntie en consistentie van het product. Als alternatief voor traditionele lasmethoden worden laserlassers veel gebruikt in lithium-ionbatterijproductieapparatuur.
De laserlasmachine is een belangrijk onderdeel van de productielijn voor stroombatterijen. Het principe is een efficiënte en nauwkeurige lasmethode die een laserstraal met een hoge energiedichtheid als warmtebron gebruikt. Vergeleken met traditioneel lassen heeft laserlassen veel voordelen, waaronder diepe penetratie, hoge snelheid, kleine vervorming, lage eisen aan de lasomgeving, hoge vermogensdichtheid, niet beïnvloed door magnetische velden, niet beperkt tot geleidende materialen en geen behoefte aan vacuüm. Het wordt veel gebruikt in high-end precisieproductievelden, met name in nieuwe energievoertuigen en stroombatterijindustrieën.
Van de productie van lithium-ion batterijcellen tot de assemblage van batterijpakketten, lassen is een zeer belangrijk productieproces. De geleidbaarheid, sterkte, luchtdichtheid, metaalmoeheid en corrosiebestendigheid van lithiumbatterijen zijn typische normen voor de evaluatie van de kwaliteit van batterijlassen. . De selectie van de lasmethode en het lasproces heeft direct invloed op de kosten, kwaliteit, veiligheid en consistentie van de batterij. Vervolgens, STYLECNC neemt u mee op een ontdekkingstocht langs de verschillende toepassingen van laserlassystemen op het gebied van lithium-ionbatterijen.
Batterij explosieveilige klep lassen
De explosieveilige klep van de batterij is een dunwandig kleplichaam op de batterijafdichtingsplaat. Wanneer de interne druk van de batterij de opgegeven waarde overschrijdt, scheurt het kleplichaam van de explosieveilige klep om te voorkomen dat de batterij barst. De veiligheidsklep heeft een ingenieuze structuur en dit proces stelt extreem strenge eisen aan het laserlasproces. Voor continu laserlassen werd de batterij-explosieveilige klep gelast door middel van gepulseerd laserlassen en werd continu afdichtingslassen bereikt door de overlapping en bedekking van de lasplek en de lasplek, maar de lasefficiëntie was laag en de afdichtingsprestaties waren relatief slecht. Continu laserlassen kan een hoge snelheid en hoge kwaliteit lassen bereiken, lasstabiliteit, lasefficiëntie en opbrengst kunnen worden gegarandeerd.
Batterijlip lassen
De lipjes worden meestal verdeeld in 3 materialen. De positieve elektrode van de batterij gebruikt aluminium (Al) materiaal, en de negatieve elektrode gebruikt nikkel (Ni) materiaal of koper geplateerd nikkel (Ni-Cu) materiaal. In het productieproces van powerbatterijen is een van de stappen het aan elkaar lassen van de batterijlipjes en polen. In de productie van de secundaire batterij moet deze worden gelast met een ander aluminium veiligheidsventiel. Lassen moet niet alleen zorgen voor een betrouwbare verbinding tussen het lipje en de pool, maar vereist ook een gladde en mooie lasnaad.
Batterij-elektrodestrippuntlassen
De materialen die voor de elektrodenstrips van batterijen worden gebruikt, omvatten zuivere aluminiumstrips, nikkelstrips, aluminium-nikkelcomposietstrips en een kleine hoeveelheid koperstrips. Het lassen van elektrodenstrips gebeurt over het algemeen met pulslasmachines. Met de opkomst van IPGDe QCW quasi-continue laser van 's wordt ook veel gebruikt bij het lassen van elektrodenstrips voor batterijen. Tegelijkertijd kan, dankzij de goede straalkwaliteit, de lasplek klein zijn. Het heeft unieke voordelen bij het lassen van sterk reflecterende aluminiumstrips, koperstrips en smalbandige batterijpoolstrips (de poolstripbreedte is minder dan 1).5mm).
De behuizing en de afdekplaat van de batterij zijn afgedicht en gelast
De behuizingsmaterialen van powerbatterijen zijn aluminiumlegering en roestvrij staal, waarvan aluminiumlegering het meest wordt gebruikt, over het algemeen 3003 aluminiumlegering, en een paar gebruiken zuiver aluminium. Roestvrij staal is het materiaal met de beste laserlasbaarheid. Of het nu gepulste of continue laser is, lassen met een goed uiterlijk en prestatie kunnen worden verkregen. Door continue laser te gebruiken om dunne-behuizing lithiumbatterijen te lassen, kan de efficiëntie met 5 tot 10 keer worden verhoogd, en het uiterlijk effect en de afdichtingsprestaties zijn beter. Daarom is er een trend om gepulste lasers geleidelijk te vervangen in dit toepassingsgebied.
Power Battery Module en PACK-lassen
De serie- en parallelverbindingen tussen stroombatterijen worden over het algemeen voltooid door het verbindende stuk en de enkele batterij te lassen. De materialen van de positieve en negatieve elektroden zijn verschillend. Over het algemeen zijn er 2 soorten materialen: koper en aluminium. Omdat koper en aluminium door laser worden gelast, kunnen ze brosse verbindingen vormen. Om aan de toepassingsvereisten te voldoen, wordt meestal ultrasoon lassen gebruikt en wordt laserlassen over het algemeen gebruikt voor koper en koper, aluminium en aluminium. Tegelijkertijd is het, omdat koper en aluminium warmte zeer snel geleiden, een zeer hoge reflectiviteit hebben naar de laser en de dikte van het verbindende stuk relatief groot is, noodzakelijk om een laser met een hoger vermogen te gebruiken om lassen te bereiken.
Dit laat zien dat laserlassen op de voorgrond is getreden onder vele lasmethoden. Ten eerste heeft laserlassen een hoge energiedichtheid, kleine lasvervorming en een kleine warmte-beïnvloede zone, wat de nauwkeurigheid van onderdelen effectief kan verbeteren. De lasnaad is glad en vrij van onzuiverheden, uniform en dicht, zonder extra slijpwerk; ten tweede kan laserlassen nauwkeurig worden aangestuurd en op licht worden gericht. Kleine stippen, zeer nauwkeurige positionering, eenvoudig te bereiken automatisering met mechanische armen, verbeteren de lasefficiëntie, verminderen manuren en verlagen kosten; bovendien zal laserlassen van dunne platen of dunne draden niet zo vatbaar zijn voor reflow als booglassen. En het kan worden gelast met een breed scala aan materialen, wat lassen tussen verschillende materialen kan realiseren.
Trends
Momenteel heeft de snelle ontwikkeling van de nieuwe energie-industrie de gelijktijdige groei van de li-ion batterij-industrie en de lithium-ion batterij apparatuur productie-industrie aangestuurd, wat een goede bodem biedt voor de grootschalige toepassing van lasersnijmachines, laserlasmachines en lasergraveermachines in de lithium-ion batterij markt. Het is te voorzien dat met de continue ontwikkeling van de nieuwe energiemarkt, de geleidelijke verbetering van kwaliteitseisen en de continue verbetering van lasertechnologie, meer lasersnijders en laserlassers in de toekomst kunnen worden toegepast in de li-ion batterij markt, en meer lasermachine fabrikanten kunnen profiteren van de lithium-ion batterij industrie.
