Fra fremstilling af energilagringsbattericeller til batteri PACK i grupper er svejsning en meget vigtig fremstillingsproces, lithiumbatteriets ledningsevne, styrke, lufttæthed, metaltræthed og korrosionsbestandighed er et typisk kvalitetsevalueringskriterie for batterisvejsning. Valget af svejsemetode og svejseproces vil direkte påvirke prisen på batteriet, kvaliteten, sikkerheden og batteriets konsistens.
Blandt mange svejsemetoder skiller lasersvejsning sig ud med følgende fordele: for det første har lasersvejsning høj energitæthed, lille svejsedeformation og lille varmepåvirket zone, som effektivt kan forbedre præcisionen af delene, og svejsesømmen er glat, fri for urenheder, ensartet og tæt, uden yderligere slibearbejde;
For det andet kan lasersvejsning kontrolleres nøjagtigt, lille fokuspunkt, højpræcisionspositionering, med robotarmen er let at realisere automatisering, forbedre svejseeffektiviteten, reducere mandetimer, reducere omkostningerne; Derudover vil lasersvejsning af tynde plader eller tråde med fin diameter ikke være så let som buesvejsning af tilbagesmeltningsproblemer.
Energilagringsbatterisvejsemetoder omfatter hovedsageligt bølgelodning, ultralydssvejsning, lasersvejsning, forskellig metallasersvejsning, hvoraf lasersvejsning i øjeblikket er de mest almindelige svejsemetoder.
Energilagringsbatteri
Energilagringsbatteri svejsemetoder:
- Bølgesvejsning: i det væsentlige en kombination af ultralydssvejsning og lasersvejsning;
- Ultralydssvejsning: fordelene ved dette program er simpel svejsning, men skal tage mere plads, volumen af modulet i gruppen effektivitet vil være lavere;
- Lasersvejsning: dette program er i øjeblikket det mest udbredte, men strukturen er lidt anderledes;
- Ulig metal laser svejsning: denne svejsemetode i en gruppe er også meget effektiv, hurtig produktionshastighed.
Hvad er lasersvejsning?
Lasersvejsning er gennem det optiske system, brugen af høj energitæthed af laserstrålen som varmekilde, laserstrålen vil være fokuseret på et meget lille område, i en meget kort periode, således at det svejsede sted danner en højt koncentreret energi varmekilde område, således at det svejsede materiale smelter og dannelsen af en solid svejsning eller svejsesøm.
Lasersvejsning er en ny type svejsemetode, som i øjeblikket er i højhastighedsudviklingsstadiet. Når der anvendes lasersvejsning, er den varmepåvirkede zone af emnet lille; svejsesamlingen er lille, og svejsestørrelsespræcisionen er høj; svejsemetoden er berøringsfri svejsning, ingen ekstern kraft er nødvendig, produktdeformationen er lille, svejsekvaliteten er høj, effektiviteten er høj, og det er nemt at realisere den automatiserede produktion.
Lasersvejseudstyr til energiopbevaringsbatteri
Strukturen af batterier indeholder normalt en række forskellige materialer såsom stål, aluminium, kobber, nikkel osv. Disse metaller kan laves om til elektroder, ledninger eller skaller, uanset om det er et materiale eller en række forskellige materialer mellem svejsningen stiller svejseprocessen høje krav.
Fordelen ved lasersvejseprocessen ligger i det brede udvalg af materialer, der kan svejses, og muligheden for at svejse mellem forskellige materialer.
Typer af lasersvejsning
Typer af lasersvejsning omfatter laser varmeledningssvejsning og laser dybdesmeltende svejsning. Den største forskel mellem varmeledningssvejsning og dybdesmeltende svejsning er den effekttæthed, der påføres metaloverfladen pr. tidsenhed, som har forskellige tærskler for forskellige metaller.
Tre store lasere, der almindeligvis anvendes til lasersvejsning af energilagringsbatterier
Energilagerbatteri er en helhed sammensat af batterilagerudstyr (fra enkeltkomponent → batteripakkemodul → batteriskab → batterilagerenhed → batterilagerudstyr), PCS og filtreringslinks.
Energi lager batteri laser svejsning felt, den nuværende brug af den mest puls laser, kontinuerlig laser, kvasi-kontinuerlig laser.
Pulserende laser: YAG laser, MOPA laser;
Kontinuerlig laser: kontinuerlig halvlederlaser, kontinuerlig fiberlaser;
Kvasi-kontinuerlige lasere: QCW laserserie.
For disse lasere kan de forstås på denne måde: at bruge en hammer til at smadre pløkken i en efter en, som pulseres; at trykke pløkken direkte ind med hånden, som er kontinuerlig; når man borer et hul, borer boret kontinuerligt i 10 sekunder, hviler i et sekund, og borer derefter kontinuerligt i 10 sekunder igen, hviler i endnu et sekund, hvilket kaldes quasi-kontinuerligt.
Pulserende laser refererer til laseren, hvis enkelt laserpulsbredde er mindre end 0.25 sekunder og kun virker én gang for hvert bestemt tidsinterval, som har en stor udgangseffekt og er velegnet til lasermarkering, skæring, afstandsmåling og så videre på.
Crylas-1064nm pulserende laser
Almindelige pulserende lasere omfatter yttrium aluminium granat (YAG) lasere, rubin lasere og neodym glas lasere blandt solid state lasere, såvel som nitrogen molekyle lasere og excimer lasere. Pulserende lasere er baseret på YAG-laserprincippet med høj enkeltpulsenergi og højt strømforbrug, hvilket kræver regelmæssig udskiftning af forbrugsstoffer såsom xenonlamper, som skal være udstyret med en chiller.
1550nm pulserende laser
Denne type laser er en meget moden laser, prisen på en enkelt maskine er relativt lav, er også i øjeblikket den mest udbredte til metalsvejsning af en laser, fordi baseret på princippet om YAG-laser er den samlede industri begrænset af den tekniske betingelserne for begrænsningerne af lasereffekten kan ikke være særlig store, den konventionelle generelle inden for 500W, den højeste i landet på 1,000W, elektro-optisk konverteringseffektivitet er ikke høj (ved omkring 13 procent) . Den elektro-optiske konverteringseffektivitet er ikke høj (omkring 13 procent).
Pulserende laser
Kontinuerlig laser er en laser, der producerer lys kontinuerligt, det vil sige, at den har en stabil arbejdstilstand, det vil sige en stabil tilstand. Antallet af partikler i hvert energiniveau og strålingsfeltet i hulrummet i en kontinuerlig laser har en stabil fordeling.
Dens arbejde er kendetegnet ved exciteringen af arbejdsmaterialet og den tilsvarende laseroutput, som kan udføres på en kontinuerlig måde over en lang periode. Solid-state lasere exciteret af en kontinuerlig lyskilde og gaslasere og halvlederlasere drevet af kontinuerlig elektrisk excitation hører til denne kategori.
Kontinuerlige lasere
Da overophedning af enheden ofte er uundgåelig under kontinuerlig drift, kræver de fleste af dem passende køleforanstaltninger.
Kontinuerlige lasere er baseret på YLP fiberlaserprincippet, fordi de kontinuerligt kan udsende lys med en konstant effekt (når laseren udsender lys hurtigt nok og i tilstrækkeligt antal, er den forbundet til en linje), udgangslaserenergien er konstant, laserens stabilitet er meget god, spotmønsteret er også meget godt, og effektiviteten af elektro-optisk konvertering er også meget høj (omkring 30 procent).
Kontinuerlige lasere
Kvasi-kontinuerlige lasere (QCW), også kaldet langpulslasere, producerer impulser i størrelsesordenen ms med en arbejdscyklus på 10 procent. Dette giver pulserende lys en spidseffekt mere end ti gange højere end kontinuerligt lys, hvilket er meget gunstigt til applikationer som boring. Afhængigt af pulsbredden kan gentagelsesfrekvensen moduleres op til 500 Hz. QCW-lasere kan betjenes i både kontinuerlige og pulserende tilstande med høj spidseffekt.
Kvasi-kontinuum lasere
I modsætning til konventionelle kontinuerlige (CW) lasere, hvor spids- og gennemsnitseffekten altid er den samme i både CW og CW/moduleret tilstand, leverer QCW-lasere op til 10 gange mere spidseffekt end gennemsnitseffekten i pulseret tilstand.
Dette muliggør derfor generering af mikrosekund- og millisekundimpulser med høje energier ved gentagelsesfrekvenser fra titusinder af hertz til tusindvis af hertz, og gennemsnits- og spidseffekter på adskillige kilowatt kan realiseres.
Kvasi-kontinuum laser
Laser svejseudstyr i energi-akkumulatorbatteri svejsning fordele:
- Svejseprocessen er berøringsfri svejsning, svejseprocessen på svejsestangens indre spænding reduceres til et minimum;
- Svejseprocessen producerer ikke andre spild og andre frigivne stoffer, hvilket forhindrer sekundær forurening;
- Svejsning af høj styrke og lufttæthed, kan opfylde de funktionelle behov;
- Lasersvejsning kan opfylde svejsningen mellem forskellige stoffer, kan også realisere membranmaterialet, også kan realisere forbindelsesteknologien mellem heterogene stoffer;
- Lasersvejsning er praktisk til automatiseringsintegration, kan også udføres i henhold til kapacitetsbehovet til at synkronisere lasersvejseprocesprogrammet, høj effektivitet, svejsning intern stress er lille;
- Lasersvejsning involverer en enkel og bekvem struktur, hvilket reducerer sværhedsgraden for formstrukturen;
- Svejseprocessen kan opnå digital intelligent overvågning for at imødekomme behovene for visualisering af svejseprocesdata;
- Typen af svejseprocesløsninger kan effektivt integreres med automatiserede produktionslinjer for at imødekomme behovene i masseproduktionsprogrammet, for at opnå effektiv produktion, lavt forbrug og andre egenskaber.
Nøgleteknologien til lasersvejsning i lithium batteri PACK produktionslinje
Lithium batteri laser svejsemaskine batteri modul automatisering produktionslinje, generelt inklusive kernebelastning, scanning, test, rengøring, sortering, modulstabling, stablingsdetektion og modulsvejsning, svejsedetektering, modulafladning og andre processer, materialeoverførselssystemet, adaptivt system, vision positioning system, MES manufacturing execution management, etc., er nøgleteknologien i hele produktionslinjen, men også en vigtig produktionsform til at tilpasse sig den lille batch og multi-species Teknisk support.
Materialeoverførselssystem
Fra kernebelastning til endelig modulaflæsning fuldføres hele materialeoverførslen gennem materialeoverførselssystemet. Materialeoverførselssystemet kan også fleksibelt udvide arbejdsstationerne i henhold til processens tilpasningsbehov, og overførslen mellem forskellige arbejdsstationer kræver ikke menneskelig betjening. Modulpositioneringspladen leveres med en produktstørrelsesjusteringsmekanisme, som kan tilpasses til fastspænding af moduler i forskellige størrelser, og den er meget velegnet til små partier, multi-arts produktionsbehov.
Adaptivt system
I produktionsprocessen af batterimoduler er de mest almindelige typer celler soft pack, firkantede og cylindriske. Efter at have stablet forskellige størrelser af celler i forskellige størrelser af moduler, skal hver proces tilpasses med et adaptivt system for at sikre sammenkoblingen af hele linjen, især i svejseprocessen, som kun kan tilpasses forskellige størrelser af moduler for at fuldende modul PACK proces.
Adaptivt system anvender multi-akse kombinationskobling for at implementere positionspositioneringen i produktbehandlingsområdet og fuldender svejsearbejdet og overfører til den næste proces uden nogen begrænsning af indgående materialer.
Visuelt positioneringssystem
Svejseoverfladerengøring af battericellen, modulmærkning, konvergerende stykke svejsning afsluttes normalt ved laserbehandling, batterimodulsamling, ofte med store dimensionstolerancer, det er vanskeligt at opfylde kravene til laserbehandling på mellemrummets positionsstørrelse, hvilket resulterer i en hurtig nedgang i forarbejdningskvaliteten.
Introduktionen af visionpositioneringssystem kan imødekomme efterspørgslen efter nøjagtig positionering, nøjagtigheden kan nå ±0.05 mm, gennem visionen af fotodataopsamlingen, og tilbageføre den indgående materialeafvigelse til kontrolsystemet, således at at realisere behandlingspositionen for højpræcisionspositionering.
MES fremstilling udførelse administration system
MES Manufacturing Execution Management System har en åben udviklingsplatform, som kan gennemføre implementeringen og udviklingen af MES-projektet efter brugerens behov på en hurtig og agil måde baseret på systemets underliggende platform, og arbejdskraften skal kun guide arbejde i overensstemmelse med parameterinstruktionerne i MES, og forbedre den eksisterende produktionsindstillingsinformation efter omfattende statistikker og analyser i form af diagrammer og grafer.
Fra kernebelastning til endelig modulafladning kan parametrene, data og anden indgående information for hver proces hurtigt forespørges og analyseres rettidigt gennem MES-systemet, hvilket virkelig gør processen kontrollerbar og effektiv.
Procesdatapakken i lasersvejseprocessen er direkte integreret i MES-systemet for at gøre det lettere for brugerne at ringe og skifte, hele sættet af MES-system kan direkte omdanne produktionslinjen til et næsten ubemandet produktionsværksted, og manuelle arbejdere behøver kun at genopfyld materialerne i periferien, hvilket forbedrer sikkerheden.
Med den reserverede industrielle kommunikationsgrænseflade kan brugere ikke kun realisere fjernovervågning og -styring, men også effektivt docke med virksomhedens ERP, virkelig realisere intelligent og informativ fabrik.
