У галузі виробництва акумуляторів електромобілів (EV) лазерне зварювання - це основоположна технологія, яка забезпечує високу точність, надійність та ефективність у з’єднанні акумуляторних комірок та шини. Лазерне зварювання може виробляти клітини та компоненти акумулятора послідовної якості та забезпечувати більш складні та більш високі конструкції акумуляторних батарей. Однак для повного використання незаперечних переваг лазерного зварювання є деякі ключові фактори, які необхідно враховувати до початку виробництва акумулятора, від інструментів до забезпечення якості (QA).
Виберіть метод затискання
Існує два основних підходів до дизайну інструментів для натискання шини або колекторних табличок на терміналах комірок: мазка припою або затискача для одного комірок. Вибір цих двох методів затискання має великий вплив на ефективність виробництва та пристосованість.
Маскування припою забезпечує швидкість та ефективність, притискаючи на шину до декількох клітин одночасно, але недоліком є те, що розмірні допуски повинні бути більш жорсткими, щоб забезпечити адекватний контакт на шилу на великій площі. На відміну від цього, одноклітинні затискачі можуть вмістити більші зміни в розташуванні клітин або геометрії, спрощуючи виробництво та зменшення витрат. Однак ця гнучкість становить ціну швидкості. Лазерне зварювання може забезпечити високу швидкість зварювання на шини-клітинні, іноді перевищує десяток клітин в секунду, але повільніші методи затискання обмежують швидкість зварювання.
Забезпечити точне розташування пристрою
Лазерне зварювання - це надзвичайно точний процес, і розташування акумуляторних комірок повинно бути послідовним і точним для забезпечення рівномірних зварних швів. Варіації розташування клітин у пакеті акумулятора можуть призвести до нерівних зварних швів або недостатнього проникнення зварних швів, що компрометує структурну цілісність. Більш жорсткі конструкції тримачів клітин, як правило, зменшують зміни в положенні клітин, але можуть представляти ризик надмірної компресії та пошкодження клітин під час встановлення. Оптимізація дизайну акумуляторних батарей та мінімізація прогалин за допомогою посібників з вирівнювання покращує доступність та якість зварювання.
Дизайн автобусів - це не лише продуктивність
Розробка ефективної шин або поточного колектора - це більше, ніж просто оптимізація електричних показників. Товщина визначає жорсткість і гнучкість, а такі фактори, як товщина, впливають як на інструментальні, так і на оптимальні лазерні параметри. Більш товсті шини, як правило, використовуються в призматичних клітинах, ефективно переносять струм, але важко згинатись, щоб встановити контакт з батареями. Крім того, товщі матеріали збільшують час лазерного проникнення.
Матеріал штанги - це особливий розгляд при проектуванні шини акумуляторів EV. Мідь вже давно є матеріалом вибору для шини та інших функцій акумулятора EV через його хорошу електропровідність. Однак алюміній набуває популярності як альтернатива мідним шинам завдяки своїм хорошим електричним властивостям, а також зменшує вагу акумулятора. Алюмінієві шини - це, як правило, наполовину вагу мідних шин.
На щастя, лазери, розроблені спеціально для зварювання акумулятора EV, можуть підтримувати високі швидкості зварювання та відмінну якість зварювання для широкого спектру конструкцій та матеріалів. Лазери зварювання акумулятора, як правило, забезпечують високооцілюючий промінь з високою якістю променя, що забезпечує швидке проникнення зварювання без великої зони, що постраждала від тепла.
Планування вимог до утилізації акумулятора
Коли мільйони, якщо не мільярди, швів-швів, що виготовляються з батарей, щорічно виготовляються з виробників акумуляторів EV, ефективна автоматизація є критичною. Існує багато факторів, які керують конструкцією акумулятора, але розташування клем у циліндричній комірці є хорошим прикладом.
Циліндричні клітини можуть бути розроблені з позитивними та негативними клемами вгорі або з позитивним терміналом у верхній частині та негативним терміналом внизу. Вибір цих двох конструкцій визначає швидкість та складність виробництва. Традиційна конструкція верхньої/нижньої частини спрощує дизайн шини, але вимагає додаткового кроку обробки комірки, щоб перевернути збірку для другого зварювання. З введенням 4680 клітини конструкція верхньої/верхньої частини стала більш поширеною, що дозволяє швидше виробляти цикли та менше керування клітинами, але вимагає точного розміщення зварювання в рамках тісних допусків, а також складніших конструкцій шаленів.
Незалежно від проектування акумулятора або вимог до зварювання акумулятора, лазерне зварювання дуже підходить для автоматизації. Ефективна система лазерного зварювального акумулятора з електричним транспортним засобом може відповідати вимогам різних етапів виробництва від НДДКР до масового виробництва та може відповідати вимогам обробки цвілі та акумуляторів.
Включіть надійний процес забезпечення якості
Лазерне зварювання - це дуже стійкий і повторюваний процес, коли вхідні клітини мають постійну якість поверхні та допуски. Однак, якщо є несподівані варіації розмірних або позиційних характеристик, можуть виникнути збої зварного шва. Несправні зварні шви можуть призвести до дорогої переробки або брухту, а в гіршому випадку катастрофічного збої кінцевого продукту. Тому необхідно точно та ефективно виміряти та перевірити кожне шва до кінцевих швів.
Деструктивне тестування дає точні результати, але є дорогим і не вимірює кожне зварювання. Такі методи, як фотодіоди, вимірюють кожне зварювання в міру прогресування, але забезпечують лише непрямі вимірювання з неоптимальними результатами. Виробники акумуляторів EV все частіше звертаються до вимірювання зварювання в режимі реального часу. Вимірювання зварювання в реальному часі вимірює критичні фактори, такі як глибина зварювання, безпосередньо під час процесу зварювання, забезпечуючи високоточні дані, порівнянні з руйнівним тестуванням. Крім того, тенденція даних про вимірювання зварювання може виявити дрейф процесу, допомагаючи виробникам акумуляторів запобігти неприйнятному зварні в майбутньому.
