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Il ritmo attuale dell'elettrificazione nell'industria automobilistica sta accelerando costantemente, con la domanda di veicoli elettrici che aumenta gradualmente. Per accelerare la produzione di veicoli elettrici e massimizzare l'efficienza di un'azienda, la chiave sta nel migliorare la modularità e l'efficienza dei pacchi batteria per veicoli elettrici.
Sostituire le tecniche di saldatura tradizionali con la saldatura laser per la produzione di moduli di batterie al litio offre significativi vantaggi. Questo approccio non solo aumenta notevolmente la velocità di produzione, ma eleva anche la qualità dell'assemblaggio dei moduli delle batterie al litio e la sicurezza del processo di saldatura.
Principi di base della saldatura laser per batterie al litio
Il principio di base della saldatura laser delle batterie al litio prevede l'emissione di un fascio laser ad alta potenza e alta densità da un emettitore laser. Dopo che il fascio laser è concentrato attraverso una lente, viene diretto sul giunto di saldatura della batteria al litio. Il laser ad alta intensità viene assorbito dalla superficie metallica del giunto e, tramite interazione con un materiale di mezzo, genera calore. Questo calore fa fondere la superficie metallica a causa dell'alta intensità del laser e successivamente subisce un rapido raffreddamento. Dopo il raffreddamento, il materiale di saldatura e il giunto cristallizzano, completando il processo di saldatura.
Stato di sviluppo e vantaggi tecnologici della saldatura laser per batterie al litio
Stato di sviluppo della saldatura laser per batterie al litio
Con l'avanzamento della tecnologia, le macchine di saldatura laser per batterie al litio hanno trovato ampie applicazioni in vari settori, tra cui automotive, aerospaziale, manifatturiero, petrolchimico e nuove energie. Le macchine di saldatura laser per batterie al litio offrono vantaggi come alta precisione, velocità, flessibilità, efficienza, basso apporto di calore e convenienza. Possono soddisfare le esigenze di varie complesse esigenze di saldatura, superando le capacità delle tecniche di saldatura tradizionali.
Svantaggi della Saldatura Tradizionale per Batterie al Litio-ion
I metodi di saldatura tradizionale per le batterie al litio-ion di potenza spesso si basano sulla saldatura elettrica manuale e la saldatura a gas. Durante il processo di saldatura, è richiesta un'introduzione continua di gas di protezione da parte dei lavoratori per garantire la qualità della saldatura. Questo processo manuale, in cui i lavoratori premere e tengono manualmente i punti di saldatura, spesso porta a dimensioni inconsistenti e variazioni della qualità dell'assemblaggio. Inoltre, può causare complicazioni durante il processo di accoppiamento nei sistemi di assemblaggio dei pacchi batteria al litio-ion.
Inoltre, la saldatura a pressione manuale non influisce solo sull'efficienza di produzione, ma presenta anche rischi di sicurezza durante il processo di saldatura. Controllare con precisione la pressione entro un intervallo preciso può essere impegnativo, portando a potenziali problemi, come il rilassamento delle connessioni interne nel case della batteria. Questo può costituire una minaccia per la sicurezza del veicolo durante l'uso reale.Vantaggi Tecnologici della Saldatura Laser per Batterie al Litio-ion
In confronto alle tecniche di saldatura tradizionali, la saldatura laser, con la sua elevata densità di energia e profilo del fascio non esaurente dopo la convergenza del fascio, offre vantaggi unici. Minimizza il range di cambiamento di fase metallurgica nella zona termicamente influenzata, eliminando la contaminazione degli elettrodi, l'usura degli utensili e consentendo l'uso di vari materiali di saldatura. La saldatura laser riduce la deformazione della saldatura, aumenta la velocità di saldatura, aumenta la precisione e facilita l'automazione.
Quando applicata alla saldatura dei case di protezione delle batterie o dei percorsi conduttivi stretti nelle reali applicazioni delle batterie al litio-ion, la saldatura laser è meno vincolata dalla fusione ritardata, che è un problema associato alla saldatura ad arco. Di conseguenza, produce saldature più lisce, percorsi di saldatura esteticamente piacevoli, resistenza alla penetrazione della saldatura, difetti metallici interni più piccoli ed elimina la necessità di processi di post-saldatura aggiuntivi, riducendo i costi di produzione.
Scene di Applicazione per la Saldatura Laser nell'Industria delle Nuove Energie
Oltre alla sua applicazione nella saldatura delle batterie al litio-ion di potenza per veicoli elettrici, la saldatura laser è ampiamente utilizzata nel settore delle nuove energie. Ad esempio, la saldatura laser è impiegata nella sigillatura dei gusci protettivi esterni delle celle di batterie di potenza di nuove energie, utilizzando i principi di saldatura a conduzione laser. Ciò assicura l'integrità della guarnizione consentendo la saldatura a fusione di materiali diversi.
Nell'ambito delle batterie di alimentazione dei veicoli elettrici, c'è una pressante necessità di soluzioni leggere a causa della contraddizione intrinseca tra il loro peso e i requisiti di densità energetica. Lo smontaggio del modulo della batteria nei veicoli elettrici funge da spina dorsale del sistema della batteria, fornendo resistenza agli urti, resistenza alle vibrazioni e protezione. All'interno della batteria di alimentazione, il vassoio rappresenta il 20-30% del peso del sistema della batteria, rendendolo un componente strutturale significativo. Pertanto, pur garantendo la sicurezza funzionale della batteria, alleggerire il vassoio è diventato uno degli obiettivi principali di miglioramento per i componenti strutturali della batteria.
Nei casi che richiedono specifiche misure protettive durante le operazioni di saldatura delle batterie al litio-ion, la saldatura laser, combinata con specifiche miscele di gas, può mantenere adeguate proprietà di protezione, garantendo la saldatura.
Prospettive per la Saldatura Laser nelle Batterie al Litio-ion per Veicoli a Nuova Energia
In sintesi, la tecnologia della saldatura laser sfrutta efficacemente i vantaggi dei fasci laser per eseguire compiti di saldatura. In futuro, la tecnologia della saldatura laser offrirà una maggiore flessibilità nel soddisfare i requisiti di saldatura dei moduli delle batterie al litio-ion, consentendo la lavorazione di vari materiali e forme. Si prevede che diventerà una tecnologia di saldatura emergente che l'industria manifatturiera richiede urgentemente.
Allo stesso tempo, poiché i moduli delle batterie al litio-ion di potenza fungono da nucleo critico dei veicoli a nuova energia, influenzano le prestazioni dei veicoli e le esperienze di sicurezza degli utenti. Promuovere l'ampia adozione di linee di produzione automatizzate per la saldatura laser nell'industria delle batterie al litio-ion per la nuova energia è l'obiettivo di sviluppo delle principali imprese laser.
