Літыевыя акумулятары з квадратным алюмініевым корпусам маюць шмат пераваг, такіх як простая канструкцыя, добрая ўдаратрываласць, высокая шчыльнасць энергіі і вялікая ёмістасць элементаў. Яны заўсёды былі асноўным напрамкам айчыннай вытворчасці і распрацоўкі літыевых акумулятараў, складаючы больш за 40% рынку.
Структура літыевай батарэі з квадратным алюмініевым корпусам паказана на малюнку і складаецца з стрыжня батарэі (станоўчыя і адмоўныя электроды, сепаратар), электраліта, корпуса, верхняй крышкі і іншых кампанентаў.
Структура літыевай батарэі з квадратным алюмініевым корпусам
Падчас вытворчасці і зборкі літыевых акумулятараў з квадратнай алюмініевай абалонкай вялікая колькасцьлазерная зварканеабходныя працэсы, такія як: зварка мяккіх злучэнняў акумулятарных элементаў і вечкаў, зварка герметызацыі вечкаў, зварка герметычных цвікоў і г.д. Лазерная зварка з'яўляецца асноўным метадам зваркі прызматычных акумулятараў. Дзякуючы высокай шчыльнасці энергіі, добрай стабільнасці магутнасці, высокай дакладнасці зваркі, лёгкай сістэматычнай інтэграцыі і многім іншым перавагам,лазерная зварканезаменны ў працэсе вытворчасці прызматычных літыевых акумулятараў з алюмініевай абалонкай. роля.
4-восевая аўтаматычная гальванометрычная платформа Mavenзварачны апарат з валаконным лазерам
Зварачны шов верхняй вечкі — самы доўгі зварачны шов у квадратным алюмініевым корпусе акумулятара, і гэта таксама зварачны шов, які займае найбольш часу для зваркі. У апошнія гады вытворчасць літыевых акумулятараў хутка развівалася, як і тэхналогія лазернай зваркі верхняй вечкі і тэхналогіі абсталявання. Зыходзячы з рознай хуткасці зваркі і прадукцыйнасці абсталявання, мы ўмоўна падзяляем абсталяванне і працэсы лазернай зваркі верхняй вечкі на тры эпохі. Гэта эра 1.0 (2015-2017) з хуткасцю зваркі <100 мм/с, эра 2.0 (2017-2018) са 100-200 мм/с і эра 3.0 (2019-) з 200-300 мм/с. Ніжэй будзе прадстаўлена развіццё тэхналогій на працягу часу:
1. Эра 1.0 тэхналогіі лазернай зваркі верхняй крышкі
Хуткасць зваркі<100 мм/с
З 2015 па 2017 год пад уплывам палітыкі пачаўся імклівы рост папулярнасці айчынных транспартных сродкаў на новых крыніцах энергіі, і індустрыя акумулятараў пачала пашырацца. Аднак назапашванне тэхналогій і рэзервы талентаў айчынных прадпрыемстваў усё яшчэ адносна невялікія. Звязаныя з гэтым працэсы вытворчасці акумулятараў і тэхналогіі абсталявання таксама знаходзяцца ў зачаткавым стане, а ступень аўтаматызацыі абсталявання адносна нізкая, вытворцы абсталявання толькі пачалі звяртаць увагу на вытворчасць акумулятараў і павялічваць інвестыцыі ў даследаванні і распрацоўкі. На дадзеным этапе патрабаванні галіны да эфектыўнасці вытворчасці абсталявання для лазернай герметызацыі квадратных акумулятараў звычайна складаюць 6-10 ppm. Рашэнне абсталявання звычайна выкарыстоўвае валаконны лазер магутнасцю 1 кВт для выпраменьвання праз звычайнылазерная зварачная галоўка(як паказана на малюнку), а зварачная галоўка прыводзіцца ў рух сервапрывадам платформы або лінейным рухавіком. Рух і зварка, хуткасць зваркі 50-100 мм/с.
Выкарыстанне лазера магутнасцю 1 кВт для зваркі верхняй крышкі акумулятара
Улазерная зваркаУ працэсе зваркі, з-за адносна нізкай хуткасці зваркі і адносна доўгага тэрмічнага цыклу зваркі, расплаўленая ванна мае дастаткова часу для разліву і зацвярдзення, а ахоўны газ можа лепш пакрываць расплаўленую ванну, што дазваляе лёгка атрымаць гладкую і поўную паверхню, зварныя швы з добрай кансістэнцыяй, як паказана ніжэй.
Фарміраванне зварнога шва для нізкахуткаснай зваркі верхняй крышкі
Што тычыцца абсталявання, то, нягледзячы на невысокую эфектыўнасць вытворчасці, яго канструкцыя адносна простая, стабільнасць добрая, а кошт нізкі, што добра адпавядае патрэбам развіцця прамысловасці на дадзеным этапе і закладвае аснову для наступнага тэхналагічнага развіцця.
Нягледзячы на тое, што зварка з выкарыстаннем верхняга вечка эры 1.0 мае такія перавагі, як простае абсталяванне, нізкі кошт і добрая стабільнасць, відавочныя і ўласцівыя ёй абмежаванні. Што тычыцца абсталявання, магутнасць рухавіка не можа задаволіць патрэбы ў далейшым павелічэнні хуткасці; з тэхналагічнага пункту гледжання, простае павелічэнне хуткасці зваркі і магутнасці лазера для далейшага паскарэння прывядзе да нестабільнасці працэсу зваркі і зніжэння прыбытку: павелічэнне хуткасці скарачае час тэрмічнага цыклу зваркі, і метал больш інтэнсіўна плаўіцца, павялічваецца распырскванне, пагаршаецца адаптацыя да прымешак, і часцей утвараюцца адтуліны ад распырсквання. У той жа час скарачаецца час зацвярдзення расплаўленай ванны, што прыводзіць да шурпатасці паверхні зваркі і зніжэння кансістэнцыі. Калі лазерная пляма малая, падвод цяпла невялікі, і распырскванне можна паменшыць, але суадносіны глыбіні да шырыні шва вялікае, а шырыня шва недастатковая; калі лазерная пляма вялікая, для павелічэння шырыні шва неабходна падводзіць большую магутнасць лазера. Вялікі, але ў той жа час гэта прывядзе да павелічэння пырскаў зваркі і нізкай якасці паверхні зварнога шва. На гэтым этапе, калі не дасягнуць тэхнічнага ўзроўню, далейшае паскарэнне азначае, што прыбытак павінен быць абменены на эфектыўнасць, а патрабаванні да мадэрнізацыі абсталявання і тэхналагічных працэсаў сталі патрабаваннямі прамысловасці.
2. Эпоха верхняй вокладкі 2.0лазерная зваркатэхналогіі
Хуткасць зваркі 200 мм/с
У 2016 годзе ўсталяваная магутнасць аўтамабільных акумулятараў у Кітаі складала прыблізна 30,8 ГВт·г, у 2017 годзе — прыблізна 36 ГВт·г, а ў 2018 годзе назіраўся чарговы выбух, усталяваная магутнасць дасягнула 57 ГВт·г, што на 57% больш у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года. Таксама было выраблена амаль адзін мільён легкавых аўтамабіляў на новых энергетычных рухавіках, што на 80,7% больш у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года. Выбуховым ростам усталяванай магутнасці з'яўляецца вызваленне вытворчых магутнасцей літыевых акумулятараў. На долю легкавых акумулятараў на новых энергетычных рухавіках прыпадае больш за 50% усталяванай магутнасці, што таксама азначае, што патрабаванні галіны да прадукцыйнасці і якасці акумулятараў будуць станавіцца ўсё больш жорсткімі, а суправаджальныя ўдасканаленні ў тэхналогіі вытворчага абсталявання і тэхналогіях працэсаў таксама ўступілі ў новую эру: каб задаволіць патрабаванні да вытворчай магутнасці адной лініі, вытворчую магутнасць абсталявання для лазернай зваркі верхняга пакрыцця неабходна павялічыць да 15-20 ppm.лазерная зваркаХуткасць павінна дасягнуць 150-200 мм/с. Такім чынам, што тычыцца прывадных рухавікоў, розныя вытворцы абсталявання... Платформа лінейных рухавікоў была мадэрнізавана такім чынам, каб яе механізм руху адпавядаў патрабаванням да прадукцыйнасці руху для прамавугольнай траекторыі зваркі з раўнамернай хуткасцю 200 мм/с; аднак, як забяспечыць якасць зваркі пры высакахуткаснай зварцы, патрабуе далейшых прарываў у працэсе, і кампаніі ў галіны правялі шмат даследаванняў і даследавання: У параўнанні з эпохай 1.0, праблема, з якой сутыкаецца высакахуткасная зварка ў эру 2.0, заключаецца ў наступным: пры выкарыстанні звычайных валаконных лазераў для вываду адной кропкавай крыніцы святла праз звычайныя зварачныя галоўкі складана выбраць для задавальнення патрабавання 200 мм/с.
У першапачатковым тэхнічным рашэнні эфект фармавання зваркі можна кантраляваць толькі шляхам налады опцый, рэгулявання памеру плямы і карэкціроўкі асноўных параметраў, такіх як магутнасць лазера: пры выкарыстанні канфігурацыі з меншай плямай адтуліна зварачнай ванны будзе малой, форма ванны будзе нестабільнай, і зварка стане нестабільнай. Шырыня зварнога шва таксама адносна невялікая; пры выкарыстанні канфігурацыі з большай светлавой плямай адтуліна павялічыцца, але магутнасць зваркі значна павялічыцца, а хуткасць разбрызгвання і выбуховых адтулін значна павялічыцца.
Тэарэтычна, калі вы хочаце забяспечыць эфект зваркі пры высокай хуткасцілазерная зваркаверхняй крышкі, вам трэба адпавядаць наступным патрабаванням:
① Зварны шов мае дастатковую шырыню, а суадносіны глыбіні да шырыні зварнога шва адпаведнае, што патрабуе дастаткова вялікага дыяпазону цеплавога ўздзеяння крыніцы святла і дастатковай энергіяй зварной лініі;
② Зварка гладкая, што патрабуе дастаткова доўгага тэрмічнага цыклу зваркі падчас працэсу зваркі, каб расплаўленая ванна мела дастатковую цякучасць, і зварка застыла ў гладкі металічны шво пад аховай ахоўнага газу;
③ Зварны шов мае добрую кансістэнцыю і невялікую колькасць пор і адтулін. Гэта патрабуе, каб падчас працэсу зваркі лазер стабільна ўздзейнічаў на дэталь, а плазма высокай энергіі бесперапынна генеравалася і ўздзейнічала на ўнутраную частку расплаўленай ванны. Расплаўленая ванна пад уздзеяннем сілы рэакцыі плазмы ўтварае «адтуліну». «Адтуліна» — гэта дастаткова вялікая і стабільная адтуліна, каб пары і плазма, якія ўтвараюцца, не выкідваліся і не вылучалі кроплі металу, утвараючы пырскі, а расплаўленая ванна вакол адтуліны не разбуралася і не ўцягвала газ. Нават калі падчас працэсу зваркі староннія прадметы згараюць і газы вылучаюцца выбухова, большая адтуліна спрыяе вызваленню выбуховых газаў і памяншае разбрызгванне металу і ўтварэнне адтулін.
У адказ на вышэйзгаданыя пункты кампаніі-вытворцы акумулятараў і вытворцаў абсталявання ў гэтай галіне распачалі розныя спробы і практыкі: вытворчасць літыевых акумулятараў развіваецца ў Японіі ўжо некалькі дзесяцігоддзяў, і адпаведныя вытворчыя тэхналогіі занялі вядучае месца.
У 2004 годзе, калі тэхналогія валаконных лазераў яшчэ не атрымала шырокага камерцыйнага прымянення, кампанія Panasonic выкарыстоўвала паўправадніковыя лазеры LD і імпульсныя YAG-лазеры з лямпавай накачкай для змешанага выпраменьвання (схема паказана на малюнку ніжэй).
Схематычная дыяграма тэхналогіі гібрыднай мультылазернай зваркі і канструкцыі зварачнай галоўкі
Светлавая пляма высокай шчыльнасці магутнасці, якая генеруецца імпульснымYAG-лазерз невялікай кропкай, якая ўздзейнічае на дэталь, ствараючы зварачныя адтуліны і дасягаючы дастатковага пранікнення зваркі. Адначасова паўправадніковы лазер LD выкарыстоўваецца для бесперапыннага лазернага выпраменьвання CW для папярэдняга нагрэву і зваркі дэталі. Расплаўленая ванна падчас працэсу зваркі забяспечвае больш энергіі для атрымання большых зварачных адтулін, павелічэння шырыні зварачнага шва і падаўжэння часу закрыцця зварачных адтулін, дапамагаючы газу з расплаўленай ванны выходзіць і памяншаючы сітаватасць зварачнага шва, як паказана ніжэй.
Схематычная дыяграма гібрыдалазерная зварка
Ужываючы гэтую тэхналогію,YAG-лазерыа LD-лазеры магутнасцю ўсяго некалькі сотняў ват могуць выкарыстоўвацца для зваркі тонкіх карпусоў літыевых акумулятараў з высокай хуткасцю 80 мм/с. Эфект зваркі паказаны на малюнку.
Марфалогія зварнога шва пры розных параметрах працэсу
З развіццём і распаўсюджваннем валаконных лазераў, валаконныя лазеры паступова замянілі імпульсныя YAG-лазеры ў лазернай апрацоўцы металу дзякуючы сваім шматлікім перавагам, такім як добрая якасць прамяня, высокая эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння, працяглы тэрмін службы, прастата абслугоўвання і высокая магутнасць.
Такім чынам, камбінацыя лазераў у вышэйзгаданым рашэнні для лазернай гібрыднай зваркі ператварылася ў валаконны лазер + паўправадніковы LD-лазер, прычым лазер таксама выводзіцца кааксіяльна праз спецыяльную апрацоўчую галоўку (зварачная галоўка паказана на малюнку 7). Падчас працэсу зваркі механізм дзеяння лазера аднолькавы.
Кампазітнае лазернае зварное злучэнне
У гэтым плане імпульсныYAG-лазерзамяняецца валаконным лазерам з лепшай якасцю прамяня, большай магутнасцю і бесперапыннай магутнасцю, што значна павялічвае хуткасць зваркі і дасягае лепшай якасці зваркі (эфект зваркі паказаны на малюнку 8). Гэты план таксама, такім чынам, аддаецца перавагу некаторым кліентам. У цяперашні час гэтае рашэнне выкарыстоўваецца ў вытворчасці герметызацыі верхняй накрыўкі акумулятараў і можа дасягаць хуткасці зваркі 200 мм/с.
Знешні выгляд зварнога шва верхняй крышкі, атрыманага пры гібрыднай лазернай зварцы
Нягледзячы на тое, што двуххвалевае лазернае зварванне вырашае праблему стабільнасці зваркі пры высакахуткаснай зварцы і адпавядае патрабаванням да якасці зваркі пры высакахуткаснай зварцы верхніх крышак акумулятарных элементаў, з пункту гледжання абсталявання і працэсу гэтае рашэнне ўсё яшчэ мае некаторыя праблемы.
Па-першае, апаратныя кампаненты гэтага рашэння адносна складаныя і патрабуюць выкарыстання двух розных тыпаў лазераў і спецыяльных лазерных зварачных злучэнняў з падвойнай даўжынёй хвалі, што павялічвае інвестыцыйныя выдаткі на абсталяванне, павялічвае складанасць абслугоўвання абсталявання і павялічвае патэнцыйную колькасць пунктаў адмовы абсталявання;
Па-другое, падвойная даўжыня хвалілазерная зваркаВыкарыстоўваемае злучэнне складаецца з некалькіх камплектаў лінзаў (гл. малюнак 4). Страты магутнасці большыя, чым у звычайных зварных злучэннях, і становішча лінзы неабходна адрэгуляваць у адпаведнае становішча, каб забяспечыць кааксіяльны выхад двуххвалевага лазера. Пры факусоўцы на фіксаванай факальнай плоскасці і працяглай працы на высокай хуткасці становішча лінзы можа аслабнуць, што прывядзе да змяненняў у аптычным шляху і паўплывае на якасць зваркі, патрабуючы ручной рэгулявання.
Па-трэцяе, падчас зваркі лазернае адлюстраванне вельмі моцнае і можа лёгка пашкодзіць абсталяванне і кампаненты. Асабліва пры рамонце дэфектных вырабаў гладкая паверхня зваркі адлюстроўвае вялікую колькасць лазернага святла, што можа лёгка выклікаць лазерную сігналізацыю, і для рамонту неабходна карэктаваць параметры апрацоўкі.
Каб вырашыць вышэйзгаданыя праблемы, нам трэба знайсці іншы спосаб даследавання. У 2017-2018 гадах мы вывучалі высокачастотныя ваганнілазерная зваркатэхналогія верхняй крышкі акумулятара і прасоўванне яе да вытворчасці. Лазерная высокачастотная зварка з выкарыстаннем качальнага зварвання (далей — зварка з выкарыстаннем качальнага зварвання) — гэта яшчэ адзін сучасны працэс высакахуткаснай зваркі са хуткасцю 200 мм/с.
У параўнанні з гібрыдным лазерным зварвальным рашэннем, апаратная частка гэтага рашэння патрабуе толькі звычайнага валаконнага лазера ў спалучэнні з асцыляцыйнай лазернай зварачнай галоўкай.
вагальная галоўка зваркі
Унутры зварачнай галоўкі знаходзіцца адбівальная лінза з прывадам ад рухавіка, якую можна запраграмаваць для кіравання лазерам у залежнасці ад зададзенага тыпу траекторыі (звычайна кругавой, S-вобразнай, 8-вобразнай і г.д.), амплітуды і частаты ваганняў. Розныя параметры ваганняў могуць зрабіць папярочны сячэнне зваркі рознай формы і памеру.
Зварныя швы, атрыманыя пры розных траекторыях ваганняў
Высокачастотная паваротная зварачная галоўка прыводзіцца ў рух лінейным рухавіком для зваркі ўздоўж зазору паміж дэталямі. У залежнасці ад таўшчыні сценкі абалонкі ячэйкі выбіраецца адпаведны тып траекторыі і амплітуда павароту. Падчас зваркі статычны лазерны прамень будзе фарміраваць толькі V-вобразнае папярочнае сячэнне зваркі. Аднак, прыведзены ў рух паваротнай зварачнай галоўкай, кропка прамяня хістаецца з высокай хуткасцю ў факальнай плоскасці, утвараючы дынамічную і круцячую зварачную адтуліну, якая дазваляе дасягнуць падыходнага суадносін глыбіні і шырыні шва;
Круцельная замочная адтуліна зваркі перамешвае зварны шво. З аднаго боку, гэта дапамагае выхаду газу і памяншае пары шва, а таксама аказвае пэўны ўплыў на рамонт адтулін у месцы выбуху шва (гл. малюнак 12). З іншага боку, метал шва награваецца і астуджаецца ўпарадкавана. Цыркуляцыя надае паверхні шва рэгулярны і ўпарадкаваны ўзор рыбнай лускі.
Фарміраванне шва паваротнай зваркі
Адаптыўнасць зварных швоў да забруджвання фарбы пры розных параметрах ваганняў
Вышэйзгаданыя пункты адпавядаюць тром асноўным патрабаванням да якасці хуткаснай зваркі верхняй крышкі. Гэтае рашэнне мае і іншыя перавагі:
① Паколькі большая частка лазернай магутнасці ўводзіцца ў дынамічную замочную свідравіну, знешні рассеяны лазер памяншаецца, таму патрэбна толькі меншая лазерная магутнасць, а падвод цяпла пры зварцы адносна нізкі (на 30% менш, чым пры зварцы кампазітных матэрыялаў), што памяншае страты абсталявання і энергіі;
② Метад зваркі з паваротным механізмам мае высокую адаптыўнасць да якасці зборкі дэталяў і памяншае колькасць дэфектаў, выкліканых такімі праблемамі, як этапы зборкі;
③Метад зваркі з размахам аказвае моцны ўплыў на рамонт зварных адтулін, і эфектыўнасць выкарыстання гэтага метаду для рамонту зварных адтулін у стрыжні акумулятара надзвычай высокая;
④Сістэма простая, а адладка і абслугоўванне абсталявання простыя.
3. Эра 3.0 тэхналогіі лазернай зваркі верхняй крышкі
Хуткасць зваркі 300 мм/с
Па меры таго, як новыя энергетычныя субсідыі працягваюць скарачацца, амаль увесь прамысловы ланцужок вытворчасці акумулятараў апынуўся ў чырвонай мітусні. Галіна таксама ўступіла ў перыяд перастаноўкі, і доля вядучых кампаній з маштабнымі і тэхналагічнымі перавагамі яшчэ больш павялічылася. Але ў той жа час галоўнай тэмай многіх кампаній стане «паляпшэнне якасці, зніжэнне выдаткаў і павышэнне эфектыўнасці».
У перыяд нізкіх або адсутных субсідый, толькі шляхам ітэратыўнай мадэрнізацыі тэхналогій, павышэння эфектыўнасці вытворчасці, зніжэння выдаткаў на вытворчасць адной батарэі і паляпшэння якасці прадукцыі, мы можам мець дадатковыя шанцы на перамогу ў канкурэнтнай барацьбе.
Кампанія Han's Laser працягвае інвеставаць у даследаванні тэхналогіі высакахуткаснай зваркі верхніх накрывак акумулятараў. Акрамя некалькіх вышэйзгаданых тэхналагічных метадаў, яна таксама вывучае перадавыя тэхналогіі, такія як тэхналогія кальцавой кропкавай лазернай зваркі і тэхналогія гальванометрычнай лазернай зваркі верхніх накрывак акумулятараў.
Для далейшага павышэння эфектыўнасці вытворчасці вывучаецца тэхналогія зваркі верхняга пакрыцця са хуткасцю 300 мм/с і вышэй. У 2017-2018 гадах кампанія Han's Laser вывучала герметызацыю сканіруючым гальванометрам з лазернай зваркай, пераадольваючы тэхнічныя цяжкасці, звязаныя са складанай абаронай апрацоўванай дэталі ад газу падчас гальванометрычнай зваркі і дрэнным эфектам фарміравання паверхні зваркі, і дасягаючы хуткасці 400-500 мм/с.лазерная зваркаверхняй крышкі ячэйкі. Зварка акумулятара 26148 займае ўсяго 1 секунду.
Аднак з-за высокай эфектыўнасці надзвычай складана распрацаваць дапаможнае абсталяванне, якое адпавядае эфектыўнасці, і кошт абсталявання высокі. Таму далейшая камерцыйная распрацоўка гэтага рашэння не праводзілася.
З далейшым развіццёмвалаконны лазерДзякуючы тэхналогіі былі выпушчаны новыя магутныя валаконныя лазеры, якія могуць непасрэдна выпраменьваць кальцавыя светлавыя плямы. Гэты тып лазера можа выпраменьваць кропкавыя кальцавыя лазерныя плямы праз спецыяльныя шматслаёвыя аптычныя валокны, прычым форму плямы і размеркаванне магутнасці можна рэгуляваць, як паказана на малюнку.
Зварныя швы, атрыманыя пры розных траекторыях ваганняў
Шляхам рэгулявання размеркаванне шчыльнасці магутнасці лазера можа мець форму кропкі-пончыка-шапачкі. Гэты тып лазера называецца Corona, як паказана на малюнку.
Рэгуляваны лазерны прамень (адпаведна: цэнтральнае святло, цэнтральнае святло + кальцавое святло, кальцавое святло, два кальцавых лямпачкі)
У 2018 годзе было пратэставана прымяненне некалькіх лазераў гэтага тыпу пры зварцы верхніх накрывак алюмініевых абалонак акумулятараў, і на аснове лазера Corona былі распачаты даследаванні па тэхналагічнаму рашэнню працэсу 3.0 для лазернай зваркі верхніх накрывак акумулятараў. Калі лазер Corona працуе ў рэжыме кропкава-кольцавага выпраменьвання, характарыстыкі размеркавання шчыльнасці магутнасці яго выходнага прамяня падобныя да сумарнага выпраменьвання паўправадніковага і валаконнага лазераў.
Падчас працэсу зваркі цэнтральнае выпраменьванне з высокай шчыльнасцю магутнасці ўтварае замочную адтуліну для глыбокага пранікнення зваркі, каб атрымаць дастатковае пранікненне зваркі (падобна да выхаду валаконнага лазера ў гібрыдным зварачным растворы), а кальцавое выпраменьванне забяспечвае большую цеплааддачу, павялічвае замочную адтуліну, памяншае ўздзеянне пароў металу і плазмы на вадкі метал на краі замочнай адтуліны, памяншае ўзнікненне пырскаў металу і павялічвае час цеплавога цыклу зваркі, дапамагаючы газу ў расплаўленай ванне выходзіць на працягу больш доўгага часу, паляпшаючы стабільнасць высакахуткасных зварачных працэсаў (падобна да выхаду паўправадніковых лазераў у гібрыдных зварачных растворах).
Падчас выпрабавання мы зварылі акумулятары з тонкасценных абалонкамі і выявілі, што аднастайнасць памераў шва і тэхналагічныя характарыстыкі CPK былі добрымі, як паказана на малюнку 18.
Знешні выгляд зваркі верхняй вечка акумулятара з таўшчынёй сценкі 0,8 мм (хуткасць зваркі 300 мм/с)
Што тычыцца апаратнага забеспячэння, у адрозненне ад гібрыднай зваркі, гэтае рашэнне простае і не патрабуе двух лазераў або спецыяльнай гібрыднай зварачнай галоўкі. Для яго патрэбна толькі звычайная магутная лазерная зварачная галоўка (паколькі толькі адно аптычнае валакно выпраменьвае лазер адной даўжыні хвалі, канструкцыя лінзы простая, не патрабуецца рэгуляванне і страты магутнасці нізкія), што спрашчае адладку і абслугоўванне, а стабільнасць абсталявання значна павышаецца.
Акрамя простай сістэмы апаратнага рашэння і задавальнення патрабаванняў высакахуткаснага працэсу зваркі верхняй вечка акумулятарных ячэек, гэтае рашэнне мае і іншыя перавагі ў тэхналагічных працэсах.
Падчас выпрабаванняў мы зварылі верхнюю крышку акумулятара з высокай хуткасцю 300 мм/с і ўсё ж дасягнулі добрых эфектаў зварнога шва. Больш за тое, для абалонак з рознай таўшчынёй сценак 0,4, 0,6 і 0,8 мм, проста рэгулюючы рэжым лазернай магутнасці, можна выканаць добрую зварку. Аднак для гібрыднай лазернай зваркі з падвойнай даўжынёй хвалі неабходна змяніць аптычную канфігурацыю зварачнай галоўкі або лазера, што прывядзе да большых выдаткаў на абсталяванне і выдаткаў на адладку.
Такім чынам, кропкава-кольцавая плямалазерная зваркаГэтае рашэнне дазваляе не толькі дасягнуць звышхуткаснай зваркі верхняй крышкі са хуткасцю 300 мм/с і павысіць эфектыўнасць вытворчасці акумулятараў. Для кампаній-вытворцаў акумулятараў, якім неабходна частая змена мадэлі, гэта рашэнне таксама можа значна палепшыць якасць абсталявання і прадукцыі, скараціўшы час змены мадэлі і адладкі.
Знешні выгляд зваркі верхняй вечка акумулятара з таўшчынёй сценкі 0,4 мм (хуткасць зваркі 300 мм/с)
Знешні выгляд зваркі верхняй вечка акумулятара з таўшчынёй сценкі 0,6 мм (хуткасць зваркі 300 мм/с)
Пранікненне зваркі каронным лазерам для зваркі тонкіх сценкаў - магчымасці працэсу
Акрамя вышэйзгаданага каранальнага лазера, падобныя аптычныя характарыстыкі маюць лазеры AMB і лазеры ARM і могуць быць выкарыстаны для вырашэння такіх праблем, як паляпшэнне разбрызгвання лазернага зварвання, паляпшэнне якасці паверхні зваркі і павышэнне стабільнасці хуткаснай зваркі.
4. Рэзюмэ
Розныя вышэйзгаданыя рашэнні выкарыстоўваюцца ў рэальнай вытворчасці айчыннымі і замежнымі кампаніямі-вытворцамі літыевых акумулятараў. З-за рознага часу вытворчасці і рознага тэхнічнага вопыту ў галіне шырока выкарыстоўваюцца розныя тэхналагічныя рашэнні, але кампаніі маюць больш высокія патрабаванні да эфектыўнасці і якасці. Яна пастаянна ўдасканальваецца, і неўзабаве кампаніі, якія знаходзяцца на пярэднім краі тэхналогій, будуць ужываць усё больш новых тэхналогій.
Новая кітайская індустрыя энергетычных акумулятараў пачалася адносна позна і хутка развівалася дзякуючы нацыянальнай палітыцы. Сумежныя тэхналогіі працягваюць развівацца дзякуючы сумесным намаганням усёй галіны і значна скарацілі разрыў з выдатнымі міжнароднымі кампаніямі. Як айчынны вытворца абсталявання для літыевых акумулятараў, Maven таксама пастаянна вывучае свае ўласныя перавагі, дапамагае ў ітэратыўнай мадэрнізацыі абсталявання для акумулятарных блокаў і прапануе лепшыя рашэнні для аўтаматызаванай вытворчасці новых модуляў акумулятараў энергіі.
Час публікацыі: 19 верасня 2023 г.
