Daripada pembuatan sel bateri storan tenaga kepada PACK bateri ke dalam kumpulan, kimpalan adalah proses pembuatan yang sangat penting, kekonduksian bateri litium, kekuatan, kedap udara, keletihan logam dan rintangan kakisan, adalah kriteria penilaian kualiti kimpalan bateri biasa. Pemilihan kaedah kimpalan dan proses kimpalan secara langsung akan mempengaruhi kos bateri, kualiti, keselamatan dan konsistensi bateri.
Di antara banyak kaedah kimpalan, kimpalan laser menonjol dengan kelebihan berikut: pertama, kimpalan laser mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi, ubah bentuk kimpalan kecil dan zon terjejas haba kecil, yang boleh meningkatkan ketepatan bahagian secara berkesan, dan jahitan kimpalan licin, bebas daripada kekotoran, seragam dan padat, tanpa kerja pengisaran tambahan;
Kedua, kimpalan laser boleh dikawal dengan tepat, tempat fokus kecil, kedudukan ketepatan tinggi, dengan lengan robot mudah untuk merealisasikan automasi, meningkatkan kecekapan kimpalan, mengurangkan jam kerja, mengurangkan kos; Di samping itu, kimpalan laser plat nipis atau wayar berdiameter halus, tidak akan semudah kimpalan arka oleh masalah lebur belakang.
Kaedah kimpalan bateri simpanan tenaga terutamanya termasuk pematerian gelombang, kimpalan ultrasonik, kimpalan laser, kimpalan laser logam yang berbeza, yang mana kimpalan laser pada masa ini merupakan kaedah kimpalan paling arus perdana.
Bateri simpanan tenaga
Kaedah kimpalan bateri simpanan tenaga:
- Kimpalan gelombang: pada asasnya gabungan kimpalan ultrasonik dan kimpalan laser;
- Kimpalan ultrasonik: faedah program ini adalah kimpalan mudah, tetapi perlu mengambil lebih banyak ruang, jumlah modul ke dalam kecekapan kumpulan akan lebih rendah;
- Kimpalan laser: program ini paling banyak digunakan pada masa ini, tetapi strukturnya sedikit berbeza;
- Kimpalan laser logam yang berbeza: kaedah kimpalan ini menjadi satu kumpulan juga sangat cekap, kelajuan pengeluaran yang cepat.
Apakah kimpalan laser?
Kimpalan laser adalah melalui sistem optik, penggunaan ketumpatan tenaga tinggi pancaran laser sebagai sumber haba, pancaran laser akan tertumpu pada kawasan yang sangat kecil, dalam tempoh yang sangat singkat supaya tempat yang dikimpal membentuk kawasan sumber haba tenaga yang sangat tertumpu, supaya bahan yang dikimpal mencair dan pembentukan kimpalan pepejal atau jahitan kimpalan.
Kimpalan laser adalah jenis kaedah kimpalan baharu, kini dalam peringkat pembangunan berkelajuan tinggi. Apabila kimpalan laser digunakan, zon yang terjejas haba bahan kerja adalah kecil; sambungan kimpalan adalah kecil, dan ketepatan saiz kimpalan adalah tinggi; kaedah kimpalan adalah kimpalan bukan sentuhan, tiada daya luaran diperlukan, ubah bentuk produk kecil, kualiti kimpalan tinggi, kecekapan tinggi, dan mudah untuk merealisasikan pengeluaran automatik.
Peralatan Kimpalan Laser untuk Bateri Penyimpanan Tenaga
Struktur bateri biasanya mengandungi pelbagai bahan seperti keluli, aluminium, tembaga, nikel, dll. Logam ini boleh dibuat menjadi elektrod, wayar, atau cengkerang, oleh itu, sama ada ia adalah bahan atau pelbagai bahan antara kimpalan. , proses kimpalan mengemukakan keperluan yang tinggi.
Kelebihan proses kimpalan laser terletak pada pelbagai bahan yang boleh dikimpal dan keupayaan untuk mengimpal antara bahan yang berbeza.
Jenis-jenis kimpalan laser
Jenis-jenis kimpalan laser termasuk kimpalan pengaliran haba laser dan kimpalan lebur dalam laser. Perbezaan utama antara kimpalan pengaliran haba dan kimpalan lebur dalam ialah ketumpatan kuasa yang digunakan pada permukaan logam setiap unit masa, yang mempunyai ambang yang berbeza untuk logam yang berbeza.
Tiga laser utama yang biasa digunakan untuk kimpalan laser bateri simpanan tenaga
Bateri storan tenaga ialah keseluruhannya terdiri daripada peralatan storan bateri (daripada komponen tunggal → modul pek bateri → kabinet bateri → unit storan bateri → peralatan storan bateri), PCS dan pautan penapisan.
Penyimpanan tenaga medan kimpalan laser bateri, penggunaan semasa laser yang paling nadi, laser berterusan, laser kuasi berterusan.
Laser berdenyut: Laser YAG, laser MOPA;
Laser berterusan: laser semikonduktor berterusan, laser gentian berterusan;
Laser separa berterusan: siri laser QCW.
Untuk laser ini, ia boleh difahami dengan cara ini: menggunakan tukul untuk menghancurkan pasak satu demi satu, yang berdenyut; menekan pasak secara langsung dengan tangan, yang berterusan; apabila menggerudi lubang, mata gerudi menggerudi secara berterusan selama 10 saat, berehat selama satu saat, dan kemudian menggerudi secara berterusan selama 10 saat lagi, berehat untuk satu saat lagi, yang dipanggil quasi-continuous.
Laser berdenyut merujuk kepada laser yang lebar nadi laser tunggalnya kurang daripada 0.25 saat dan berfungsi sekali sahaja setiap selang masa tertentu, yang mempunyai kuasa keluaran yang besar dan sesuai untuk penandaan laser, pemotongan, julat dan sebagainya. pada.
Crylas-1064nm Laser Berdenyut
Laser berdenyut biasa termasuk laser yttrium aluminium garnet (YAG), laser delima dan laser kaca neodymium antara laser keadaan pepejal, serta laser molekul nitrogen dan laser excimer. Laser berdenyut adalah berdasarkan prinsip laser YAG, dengan tenaga denyutan tunggal yang tinggi dan penggunaan kuasa yang tinggi, memerlukan penggantian tetap bahan habis pakai seperti lampu xenon, yang mesti dilengkapi dengan penyejuk.
Laser Berdenyut 1550nm
Jenis laser ini adalah laser yang sangat matang, kos satu mesin agak rendah, juga pada masa ini yang paling banyak digunakan dalam kimpalan logam laser, kerana berdasarkan prinsip laser YAG, industri keseluruhan adalah terhad oleh teknikal. syarat had kuasa laser tidak boleh menjadi sangat besar, am konvensional dalam 500W, yang tertinggi di negara ini pada 1,000W, kecekapan penukaran elektro-optik tidak tinggi (pada kira-kira 13 peratus ) . Kecekapan penukaran elektro-optik tidak tinggi (sekitar 13 peratus ).
Laser berdenyut
Laser berterusan adalah laser yang menghasilkan cahaya secara berterusan, iaitu, ia mempunyai keadaan kerja yang stabil, iaitu keadaan mantap. Bilangan zarah dalam setiap tahap tenaga dan medan sinaran dalam rongga dalam laser berterusan mempunyai taburan yang stabil.
Kerjanya dicirikan oleh pengujaan bahan kerja dan output laser yang sepadan, yang boleh dijalankan secara berterusan dalam jangka masa yang panjang. Laser keadaan pepejal teruja oleh sumber cahaya berterusan dan laser gas dan laser semikonduktor yang dikendalikan oleh pengujaan elektrik berterusan tergolong dalam kategori ini.
Laser Berterusan
Memandangkan terlalu panas peranti selalunya tidak dapat dielakkan semasa operasi berterusan, kebanyakannya memerlukan langkah penyejukan yang sesuai.
Laser berterusan adalah berdasarkan prinsip laser gentian YLP, kerana ia boleh memancarkan cahaya secara berterusan pada kuasa malar (apabila laser memancarkan cahaya dengan cukup pantas dan dalam jumlah yang mencukupi, ia disambungkan ke garisan), tenaga laser keluaran adalah malar, kestabilan laser adalah sangat baik, corak tempat juga sangat baik, dan kecekapan penukaran elektro-optik juga sangat tinggi (sekitar 30 peratus).
Laser Berterusan
Laser quasi-continuous (QCW), juga dipanggil laser denyut panjang, menghasilkan denyutan mengikut urutan ms dengan kitaran tugas 10 peratus . Ini memberikan cahaya berdenyut kuasa puncak lebih daripada sepuluh kali lebih tinggi daripada cahaya berterusan, yang sangat sesuai untuk aplikasi seperti penggerudian. Bergantung pada lebar nadi, kekerapan ulangan boleh dimodulasi sehingga 500 Hz. Laser QCW boleh dikendalikan dalam kedua-dua mod denyutan kuasa puncak berterusan dan tinggi.
Laser Kuasi-Continuum
Tidak seperti laser berterusan (CW) konvensional, di mana kuasa puncak dan purata sentiasa sama dalam kedua-dua mod CW dan CW/modulated, laser QCW menyampaikan sehingga 10 kali lebih kuasa puncak daripada kuasa purata dalam mod berdenyut.
Oleh itu, ini membolehkan penjanaan denyutan mikrosaat dan milisaat dengan tenaga tinggi pada frekuensi pengulangan daripada puluhan hertz kepada ribuan hertz, dan kuasa purata dan puncak beberapa kilowatt boleh direalisasikan.
Laser kuasi-kontinum
Peralatan kimpalan laser dalam kelebihan kimpalan bateri simpanan tenaga:
- Proses kimpalan adalah kimpalan bukan sentuhan, proses kimpalan pada tekanan dalaman bar kimpalan dikurangkan kepada minimum;
- Proses kimpalan tidak menghasilkan tumpahan lain dan bahan lain yang dilepaskan, menghalang pencemaran sekunder;
- Kimpalan kekuatan tinggi dan sesak udara, boleh memenuhi keperluan fungsian;
- Kimpalan laser boleh memenuhi kimpalan antara bahan yang berbeza, juga boleh merealisasikan bahan membran, juga boleh merealisasikan teknologi sambungan antara bahan heterogen;
- Kimpalan laser adalah mudah untuk integrasi automasi, juga boleh dilakukan mengikut kapasiti keperluan untuk menyegerakkan program proses kimpalan laser, kecekapan tinggi, tekanan dalaman kimpalan adalah kecil;
- Kimpalan laser melibatkan struktur yang ringkas dan mudah, mengurangkan faktor kesukaran struktur acuan;
- Proses kimpalan boleh mencapai pemantauan pintar digital, untuk memenuhi keperluan visualisasi data proses kimpalan;
- Jenis penyelesaian proses kimpalan, boleh disepadukan dengan berkesan dengan barisan pengeluaran automatik, untuk memenuhi keperluan program pengeluaran besar-besaran, untuk mencapai pengeluaran yang cekap, penggunaan rendah dan ciri-ciri lain.
Teknologi utama kimpalan laser dalam barisan pengeluaran PACK bateri litium
Mesin kimpalan laser bateri litium barisan pengeluaran automasi modul bateri, secara amnya termasuk pemuatan teras, pengimbasan, pengujian, pembersihan, pengisihan, penyusunan modul, pengesanan tindanan dan kimpalan modul, pengesanan kimpalan, pelepasan modul dan proses lain, sistem pemindahan bahan, sistem penyesuaian, sistem kedudukan penglihatan, pengurusan pelaksanaan pembuatan MES, dan lain-lain, adalah teknologi utama dalam keseluruhan barisan pengeluaran, tetapi juga bentuk pengeluaran penting untuk menyesuaikan diri dengan kumpulan kecil dan sokongan teknikal berbilang spesies.
Sistem pemindahan bahan
Daripada pemuatan teras hingga pemunggahan modul akhir, pemindahan keseluruhan bahan diselesaikan melalui sistem pemindahan bahan. Sistem pemindahan bahan juga boleh mengembangkan stesen kerja secara fleksibel mengikut keperluan pelarasan proses, dan pemindahan antara stesen kerja yang berbeza tidak memerlukan operasi manusia. Plat penentududukan modul dilengkapi dengan mekanisme pelarasan saiz produk, yang boleh disesuaikan dengan pengapit modul dengan saiz yang berbeza, dan ia sangat sesuai untuk keperluan pengeluaran berbilang spesies yang kecil.
Sistem penyesuaian
Dalam proses pengeluaran modul bateri, jenis sel yang paling biasa ialah pek lembut, persegi dan silinder. Selepas menyusun saiz sel yang berbeza ke dalam saiz modul yang berbeza, setiap proses perlu disesuaikan dengan sistem penyesuaian untuk memastikan hubungan keseluruhan talian, terutamanya dalam proses kimpalan, yang hanya boleh disesuaikan dengan saiz modul yang berbeza untuk melengkapkan proses PACK modul.
Sistem penyesuaian menggunakan rangkaian gabungan berbilang paksi untuk melaksanakan kedudukan kedudukan di kawasan pemprosesan produk, dan menyelesaikan kerja kimpalan dan menghantar ke proses seterusnya tanpa sebarang had bahan masuk.
Sistem Kedudukan Visual
Pembersihan permukaan kimpalan sel bateri, penandaan modul, kimpalan sekeping menumpu biasanya diselesaikan dengan pemprosesan laser, pemasangan modul bateri, selalunya dengan toleransi dimensi yang besar, sukar untuk memenuhi keperluan pemprosesan laser pada saiz kedudukan jurang, mengakibatkan a penurunan pesat dalam kualiti pemprosesan.
Pengenalan sistem penentududukan penglihatan boleh memenuhi permintaan untuk penentududukan yang tepat, ketepatan boleh mencapai ±0.05mm, melalui penglihatan pemerolehan data foto, dan suapan balik sisihan bahan masuk ke sistem kawalan, supaya untuk merealisasikan kedudukan pemprosesan kedudukan ketepatan tinggi.
Sistem Pengurusan Perlaksanaan Pembuatan MES
Sistem Pengurusan Perlaksanaan Pembuatan MES mempunyai platform pembangunan terbuka, yang boleh melengkapkan pelaksanaan dan pembangunan projek MES mengikut keperluan pengguna dengan cara yang pantas dan tangkas berdasarkan platform asas sistem, dan tenaga kerja hanya perlu membimbing bekerja mengikut arahan parameter MES, dan menambah baik maklumat tetapan pengeluaran sedia ada selepas statistik dan analisis komprehensif dalam bentuk carta dan graf.
Daripada pemuatan teras hingga pelepasan modul akhir, parameter, data dan maklumat masuk lain bagi setiap proses boleh disoal dengan pantas dan dianalisis tepat pada masanya melalui sistem MES, yang benar-benar menjadikan proses itu boleh dikawal dan cekap.
Pakej data proses dalam proses kimpalan laser disepadukan secara langsung dalam sistem MES untuk memudahkan pengguna memanggil dan menukar, keseluruhan set sistem MES boleh terus menjadikan barisan pengeluaran menjadi bengkel pengeluaran separa tanpa pemandu, dan pekerja manual hanya perlu menambah bahan di pinggir, yang meningkatkan keselamatan.
Dengan antara muka komunikasi perindustrian yang dikhaskan, pengguna bukan sahaja dapat merealisasikan pemantauan dan pengurusan jauh, tetapi juga dengan berkesan berlabuh dengan ERP perusahaan, benar-benar merealisasikan kilang pintar dan bermaklumat.
