В областта на производството на батерии на електрически превозни средства (EV) лазерното заваряване е основополагаща технология, която осигурява висока точност, надеждност и ефективност при свързване на клетките и шините на батерията. Лазерното заваряване може да произвежда клетки и компоненти на батерията с постоянно качество и да даде възможност за по-сложни и по-високоефективни дизайни на EV батерии. Въпреки това, за да се използват напълно безспорните предимства на лазерното заваряване, има някои ключови фактори, които трябва да бъдат разгледани преди началото на производството на батерията, от инструменти до осигуряване на качество (QA).
Изберете метод за затягане
Има два основни подхода за проектиране на инструменти за натискане на автобуси или колекторни плочи върху клетъчните терминали: маска за спойка или затягане на единични клетки. Изборът на тези два метода на затягане оказва голямо влияние върху ефективността на производството и адаптивността.
Маскирането на спойка осигурява скорост и ефективност чрез затягане на шината на множество клетки едновременно, но недостатъкът е, че размерите на отклоненията трябва да са по-строги, за да се гарантира адекватни контакти на шината до клетката на голяма площ. За разлика от тях, затягането на единични клетки може да приспособи по -големи вариации в подреждането на клетките или геометрията, опростявайки производството и намаляване на разходите. Тази гъвкавост обаче идва с цената на скоростта. Лазерното заваряване може да осигури високи скорости на заваряване на шината до клетката, понякога надвишаващи дузина клетки в секунда, но по-бавните методи за затягане ограничават скоростта на заваряване.
Осигурете точно позициониране на устройството
Лазерното заваряване е изключително прецизен процес и позиционирането на клетките на батерията трябва да бъде последователно и прецизно, за да се осигури еднакви заварки. Вариациите в подреждането на клетките в батерията могат да доведат до неправилно подредени заварки или недостатъчно проникване на заваръчни заваръчни заваръчни, компрометирайки структурната цялост. По-строгите дизайни на държача на клетките обикновено намаляват вариациите в положението на клетката, но могат да представляват риск от свръх компресия и увреждане на клетките по време на инсталирането. Оптимизирането на дизайна на батерията и минимизиране на пропуските с помощта на ръководства за подравняване подобрява достъпността и качеството на заваряването.
Проектирането на автобури не е само за производителността
Проектирането на ефективна шина или текущ колектор е нещо повече от оптимизиране на електрическите характеристики. Дебелината определя сковаността и гъвкавостта, а фактори като дебелина оказват влияние както върху инструментариите, така и върху оптималните лазерни параметри. По -дебелите шини, обикновено използвани в призматични клетки, носят ток ефективно, но са трудни за огъване, за да се осъществи контакт с клемите на батерията. В допълнение, по -дебелите материали увеличават времето за проникване на лазер.
Материалът на шината е особено съображение при проектирането на EV автобуси на батерията. Медта отдавна е материал за избор на автобуси и други функции на батерията на EV поради добрата си електрическа проводимост. Въпреки това, алуминият набира популярност като алтернатива на медните шини поради добрите си електрически свойства, като същевременно намалява теглото на батерията. Алуминиевите шини обикновено са половината от теглото на медните шини.
За щастие, лазерите, проектирани специално за заваряване на батерията на EV, могат да поддържат високи скорости на заваряване и отлично качество на заваряване за широка гама от дизайни и материали на шината. Лазерите за заваряване на батерията обикновено осигуряват силно фокусиран лъч с високо качество на лъча, което позволява бързо проникване на заваряване без голяма зона, засегната от топлина.
Планиране за изисквания за изхвърляне на батерията
С милиони, ако не и милиарди, от заварки с автобус до клетки, които се правят от производителите на батерии EV всяка година, ефективната автоматизация е от решаващо значение. Има много фактори, които задвижват дизайна на батерията, но местоположението на терминалите в цилиндрична клетка е добър пример.
Цилиндричните клетки могат да бъдат проектирани с положителните и отрицателните терминали в горната част или с положителния терминал отгоре и отрицателния терминал на дъното. Изборът на тези два дизайна определя скоростта и сложността на производството. Традиционният дизайн на горната/дъното опростява дизайна на шината, но изисква допълнителна стъпка за обработка на клетки, за да преобърне монтажа за втората заварка. С въвеждането на 4680 клетката, най -горният/горният дизайн стана по -често срещан, което позволява по -бързи производствени цикли и по -малко боравене с клетки, но изисква прецизно поставяне на заваряване в тесни допустими отклонения, както и по -сложни дизайни на шината.
Независимо от дизайна на батерията или изискванията за заваряване на батерията, лазерното заваряване е много подходящо за автоматизация. Ефективната лазерна система за заваряване на батерията на електрически превозни средства може да отговаря на изискванията на различни производствени етапи от научноизследователска и развойна дейност до масово производство и може да отговори на изискванията за работа с плесен и батерията.
Включете стабилен процес на осигуряване на качеството
Лазерното заваряване е силно стабилен и повтарящ се процес, когато входящите клетки имат постоянно качество на повърхността и допустими отклонения. Ако обаче има неочаквани вариации в размерите или позиционните характеристики, могат да се получат повреда на заваряването. Дефектните заварки могат да доведат до скъпо преработка или скрап, а в най -лошия случай катастрофалната повреда на крайния продукт. Следователно е необходимо точно и ефективно да се измерва и тества всяка шина до заварка.
Разрушителното тестване дава точни резултати, но е скъпо и не измерва всяка заварка. Методи като фотодиоди измерват всяка заварка с напредването му, но осигуряват само косвени измервания с неоптимални резултати. Производителите на батерии EV все повече се обръщат към измерване на заваръчни заварки в реално време. Измерването на заваръчните заварки измерва критичните фактори като дълбочина на заваряване директно по време на процеса на заваряване, осигурявайки високо точни данни, сравними с разрушителното тестване. В допълнение, тенденцията на данните за измерване на заваряване може да открие дрейфа на процеса, като помага на производителите на батерии да предотвратят неприемливи заварки в бъдеще.
