Yeni enerjili araç satışlarının artmasıyla birlikte akü kurulu gücü de hızla artıyor. Veriler, 2021'de Çin'in yeni enerjili araç satışının yüzde 157,5 artışla 3,521 milyon adet olduğunu gösteriyor; pil kurulu kapasitesi yüzde 142,8 artışla 154,5 GWh'ye ulaştı. Elektrikli araç 100 uzmanı akademisyen Ouyang Minggao, pil üretim işletmelerinin üretim kapasitesini artırması gerektiğini, 2025 yılına kadar Çin'in pil üretim kapasitesinin 3,{12}} GWh'ye ulaşacağını söyledi. Güç pili üretim sürecinde, düşük maliyetli, yüksek kalite ve yüksek verimlilik, üretim işletmelerinin üç ana hedefinin peşindedir, bu nedenle, teknik sürecin ve akıllı ekipmanın üç amacına ulaşmak, pil üreticileri tarafından oldukça tercih edilmektedir.
Güç pili aynı zamanda hücreden, pil modülünden, pil takımından bir üretim süreci boyunca karmaşık bir sistemdir ve son olarak bütün bir güç pili sisteminde birleştirilir. Bunlar arasında, malzemenin malzemeye, modülden modüle ve pil paketi yapısının bağlantısı, oldukça zorlu kaynak sürecini - lazer kaynağını içerir.
Güç pil üretim süreci kaynak yöntemi ve makul seçim süreci, pilin maliyetini, kalitesini, güvenliğini ve pilin tutarlılığını doğrudan etkileyecektir. Bir sonraki adım, güç pil kaynağının içeriğini düzenlemektir.
Güç pil ortak kaynak uygulamaları
Güç pilleri kare, silindirik ve yumuşak paket pillere ayrılmıştır. Günümüzde, güç pillerinin üretiminde, lazer kaynak bağlantılarının kullanımı esas olarak şunları içerir:
Orta süreç: direk pabuçlarının kaynağı (ön kaynak dahil), direk bantlarının punta kaynağı, göbeğin kabuğa ön kaynağı, kabuğun üst kapağının sızdırmaz kaynağı, sıvı enjeksiyon portunun sızdırmaz kaynağı vb. Açık;
Arka kanal işlemi: pil paketi modülünde bağlantı tırnaklarının kaynağı ve modülden sonra kapak plakasında patlamaya dayanıklı valfin kaynağı dahil.
Akü kabuğunun ve kapak plakasının kaynağı
Güç pilinin kabuğu ve kapağı, elektrolit ve destekleyici elektrot malzemelerinin rolünü oynar, elektrik enerjisinin depolanması ve serbest bırakılması için kararlı ve kapalı bir ortam sağlar ve kaynak kalitesi, pilin sızdırmazlık ve basınç gücünü doğrudan belirler, böylece etkiler Pilin ömrü ve güvenlik performansı. Pil kabuğu esas olarak Al3003 alüminyum alaşımından yapılır, kalınlığı genellikle 0,6 ile 0,8 mm arasındadır ve genellikle düşük güçlü darbeli lazerle kaynaklanır. Kasa ve kapak arasındaki bağlantı şekilde gösterilmiştir. Bu konumdaki lazer kaynağının ana kalite sorunları, pilin sızdırmazlık performansını azaltacak olan kusurlar, gözeneklilik ve yataklanmadır.
Akü Pozitif ve Negatif Terminal Kaynağı
Pil kutbu pilin pozitif ve negatif kontak parçasıdır, genel olarak konuşursak, pozitif elektrot alüminyum kullanır, negatif elektrot bakır kullanır, işlevi pil kutbunu bağlantı parçası kaynağından geçirmek, seri ve paralel devre oluşturmak, bir pil oluşturmaktır. modül.
Pil patlamaya dayanıklı valf contası kaynağı
Patlamaya dayanıklı valf, pilin iç basıncı belirtilen değeri aştığında, pil sızdırmazlık plakası üzerindeki ince duvarlı bir valf gövdesidir, patlamaya dayanıklı valf valf gövdesi, basıncı serbest bırakarak ve kaçınarak kırılma ve havalandırmada başı çeker. pilin patlaması. Patlamaya dayanıklı valf yapısı, çoğunlukla iki alüminyum metal levhanın belirli bir şekline lazer kaynağı ile ustaca yapılmıştır. Pilin içindeki basınç belirli bir değere yükseldiğinde, alüminyum parça tasarlanan yiv konumundan koparak pilin daha fazla genleşmesini engelleyerek patlamaya neden olur. Bu nedenle, lazer kaynak işlemi gereksinimleri üzerindeki bu işlem son derece katıdır, kaynak sızdırmazlığının gereksinimleri, kaynak tahribatlı basınç değerinin belirli bir aralıkta stabilize edilmesini sağlamak için ısı girişinin sıkı kontrolü (genellikle 0 aralığında) .4 ~ 0.7MPa), çok büyük veya çok küçük, pilin güvenliği üzerinde büyük bir etkiye sahip olacaktır.
Pil adaptörü kaynağı
Adaptör parçası ve esnek bağlantı, pil kapağını pil hücresine bağlayan temel bileşenlerdir. Pilin aşırı akım, güç ve düşük sıçrama gereksinimlerini aynı anda dikkate alması gerekir, bu nedenle kapak plakası ile kaynak işleminde yeterli kaynak genişliğine sahip olması ve elektriğe hiçbir partikül düşmediğinden emin olması gerekir. Pilin kısa devre yapmasını önlemek için hücre. Negatif elektrot malzemesine gelince, bakır, kaynak yapmak için daha yüksek enerji yoğunluğu gerektiren yüksek yansıtıcı malzemenin düşük emme oranına aittir, Lianyin lazerin en yeni mavi ışık kompozit lazeri, yüksek yansıtma ve sıçrama gibi geleneksel işlem problemlerini iyi bir şekilde çözebilir.
Akü kutup kaynağı
Pil kapağındaki kutuplar iç ve dış bağlantı olarak ayrılmıştır. Pilin iç bağlantısı, pil hücresinin kutup pabuçları ile kapak plakasının direk direği arasındaki kaynaktır; akünün harici bağlantısı, bir akü modülü oluşturmak üzere bir seri ve paralel devre oluşturmak için akünün kutup direğinin bağlantı parçasından kaynaklanmasıdır.
Akü kutuplarının lazerle kaynaklanmasındaki ana sorun, nedeni patlamaya dayanıklı valflerinkine benzer olan üfleme deliği kusurudur. Kutup kaynağı esas olarak alüminyum adaptör ile direk arasındaki eşleşen yüzeydir ve alüminyum bloktaki deliğin çapı sadece yaklaşık 6 mm'dir, bu da damgalama yağı ve temizlik maddeleri gibi safsızlıkların bölgede kalmasını çok kolaylaştırır. . Lazerin yüksek enerji yoğunluğu, kaynak yerinde bir sıcaklık artışına neden olur, bu da kutupta kalan safsızlıkların hızla buharlaşmasına yol açar, bu da kabarcıkların kaçmasına ve erimiş havuzun yüzey gerilimini aşarak erimiş havuzu terk etmesine neden olur. bir üfleme deliği kusuru. Bu işlem sırasında darbeli lazer gücündeki hızlı değişim, hava delikleri oluşturma eğilimini daha da artırır. Bu nedenle, yoğun kaynak öncesi temizlemeye ek olarak, lazer gücü varyasyonu optimize edilerek hava delikleri de azaltılabilir.
Güç Akü Modülü ve PACK Kaynağı
Pil modülü, tek bir pil izleme ve yönetim cihazı ile seri ve paralel bağlanmış lityum-iyon hücrelerin bir kombinasyonu olarak anlaşılabilir. Pil modülünün yapısal tasarımı genellikle bir pil paketinin performansını ve güvenliğini belirler. Yapısı elektrik hücresini desteklemeli, sabitlemeli ve korumalıdır. Aynı zamanda, aşırı akım gereksinimlerinin nasıl karşılanacağı, akım tekdüzeliği, pil hücresinin sıcaklık kontrolünün nasıl karşılanacağı ve zincirleme reaksiyonu önlemek için ciddi bir anormallik olup olmadığı vb. standart olacaktır. pil modülünün yararlarını yargılamak için.
Aynı zamanda, bakır ve alüminyum ısı transferinin çok hızlı olması ve lazere çok yüksek yansıtma özelliği nedeniyle, bağlantı parçasının kalınlığı nispeten büyüktür, bu nedenle elde edebilmek için daha yüksek güçlü bir lazer kullanmak gerekir. kaynak.
Çözüm
Şu anda, güç pillerinde lazer kaynağının ana sorunları gözeneklilik, çatlaklar, zayıf kalıplama, hava delikleri ve diğer kaynak kusurlarıdır. Bu kusurlar, pil paketinin dayanıklılığının, sızdırmazlığının ve iletkenliğinin azalmasına yol açarak pil patlaması, sıvı sızıntısı ve ısı oluşumu gibi bir dizi güvenlik sorununa yol açar. Bu sorunlara yanıt olarak, çok sayıda çalışma, lazer kaynak gücünü, darbe genişliğini, kaynak hızını, odaklama miktarını ve diğer parametreleri ayarlayarak kusurları etkili bir şekilde azaltabilen proses optimizasyonuna odaklanır.
Güç pili kaynak işleminin hassas bir iş olduğunu görmek zor değil, en ufak bir sorun daha sonra biten pilin performansını ve güvenliğini etkileyecektir. Bu nedenle, yüksek kaliteli malzemeler ve yüksek kaliteli lazer kaynak ekipmanı, kaynak işleminin başarısını sağlamak için esastır. Lazer kaynak yolu planlaması, kaynak tanımlama, kusur belirleme, kalite izleme vb. ile temsil edilen akıllı teknoloji, gelecekteki araştırmalar için de önemli noktalardan biridir. www.DeepL.com/Translator (ücretsiz sürüm) ile çevrildi
