Lazerli payvandlash: yuqori texnologik to'siqlar, yangi batareya texnologiyalari, masalan, payvandlash hajmini yuqoriga tortadigan katta silindrlar
Lazer texnologiyasi lityum batareyalarni kesish, tozalash, payvandlash va kodlashda yuqori samaradorlik, moslashuvchanlik, ishonchlilik va barqarorlik, payvandlash materialining kam yo'qolishi, yuqori avtomatlashtirish va xavfsizlik tufayli qo'llaniladi. Milliy siyosatning kuchli qo'llab-quvvatlanishi va yangi energiya vositalarini jadal targ'ib qilish va qo'llash natijasida Xitoyda avtomobil akkumulyatorlariga bo'lgan talab sezilarli darajada oshdi. Yangi energiya vositalari akkumulyatori, vosita, elektr boshqaruvining uchta asosiy komponentida avtomobilning narxidagi asosiy komponent quvvat lityum batareyasi yuqori ulushga to'g'ri keldi, lekin ayni paytda avtomobilning diapazonini bevosita aniqlaydi. Lityum batareyalarni ishlab chiqarish bir qator jarayonlardan iborat bo'lib, ular uchta asosiy qismga bo'linadi: elektrodlarni ishlab chiqarish, hujayralarni ishlab chiqarish va batareyalarni yig'ish. Lityum batareyaning sifati yangi energiya vositasining ish faoliyatini bevosita aniqlaydi va shuning uchun uni ishlab chiqarish jarayonida eng yuqori aniqlikni talab qiladi. Lazer texnologiyasi ilg'or "engil" ishlab chiqarish vositasi sifatida lityum batareya komponentlarini kesish, tozalash, payvandlash va kodlash jarayonlarida, uning yuqori samaradorligi va aniqligi, moslashuvchanligi, ishonchliligi va barqarorligi, payvandlash materialining kam yo'qolishi, avtomatlashtirish tufayli qo'llaniladi. va xavfsizlik.
2. Lazerli payvandlash: yuqori texnologik to'siqlar, yangi batareya texnologiyalari, masalan, payvandlash hajmini yuqoriga tortadigan katta silindrlar
2.1 Printsip: Batareyaning xavfsizligini ta'minlash uchun payvandlash sifati lazer energiyasini boshqarish va jarayon parametrlariga bog'liq.
Lazerli payvandlash chuqur erish, yuqori tezlik va past buzilish kabi ko'plab afzalliklarga ega, bu esa quvvat batareyalarining xavfsizligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Zamonaviy payvandlash texnologiyasi sifatida lazerli payvandlash chuqur erish, yuqori tezlik, past deformatsiya, payvandlash muhitiga past talablar, yuqori quvvat zichligi, magnit maydonlardan ta'sirlanmagan, o'tkazuvchan materiallar bilan cheklanmagan, vakuumli ish sharoitlarini talab qilmaydigan afzalliklarga ega. va payvandlash jarayonida rentgen nurlarini ishlab chiqarmaydi va hokazo. U yuqori darajadagi aniqlikdagi ishlab chiqarish sohasida, ayniqsa, yangi energiya avtomobili va quvvat akkumulyatori sanoatida keng qo'llaniladi. Quvvatli batareyani payvandlash qismlari juda ko'p, qiyin va yuqori aniqlikni talab qiladi. Quvvatli akkumulyator ishlab chiqaruvchilari, shuningdek, akkumulyator ishlab chiqarish uskunalarini avtomatlashtirish, xavfsizlik, aniqlik va qayta ishlash samaradorligi uchun yuqori talablarga ega. Lazerli payvandlash texnologiyasining noyob afzalliklari batareyalarning xavfsizligini, ishonchliligini va mustahkamligini sezilarli darajada yaxshilaydi, xarajatlarni kamaytiradi va xizmat muddatini uzaytiradi, bu esa quvvat akkumulyatori ishlab chiqaruvchilari uchun maqbul tanlovdir.
Lazerli payvandlash sifatini aniqlaydigan asosiy asosiy elementlar lazer energiyasini boshqarish va payvandlash jarayoni texnologiyasidir. Lazer energiyasini nazorat qilish: ①Payvandlanadigan material lazer nurining turli to'lqin uzunliklari uchun turli yutilish stavkalariga ega bo'lgani uchun (5 foizdan 50 foizgacha o'zgarishi mumkin), lazer manbasini tanlash hamma narsani o'zgartirishi mumkin. Payvandlangan qismga bir xil va barqaror payvandlash lazer nurini etkazib berish uchun lazerning chiqish quvvati izchil yoki aniq nazorat qilinishi kerak. Juda past quvvat payvandlash eritmasining etarli emasligiga olib keladi va payvandlash sifatiga ta'sir qiladi, juda yuqori quvvat yoki yuqoriga va pastga tebranishlar chayqalish, g'ovaklik va boshqa kiruvchi ta'sirlarga olib keladi. Shuning uchun lazer manbasini boshqarish lazerli payvandlash uchun eng muhim texnologiyalardan biriga aylanadi.
②Lazerli payvandlash effekti murakkab bo'lib, lazer to'lqin uzunligi, quvvat zichligi, payvandlash vaqti, payvandlash boshi burchagi, fokus masofasi, lazerni yutish tezligi va payvandning tozaligi, payvandning qalinligi va issiqlik o'tkazuvchanligi, turi va oqimi kabi o'nlab omillarga bog'liq. himoya qiluvchi gaz. Shu sababli, lazerli payvandlash texnologiyasi, shuningdek, payvandlash sifatiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biri bo'lib, lazerli payvandlash jarayoni bo'yicha mutaxassislardan xulosani doimiy ravishda o'rganishni talab qiladi, faqat uzoq muddatli tajriba to'planishi yaxshi payvandlash natijalarini olishi mumkin.
Ish printsipiga ko'ra payvandlashni besh turga bo'lish mumkin, eng yaxshi natijalarga erishish uchun dastur talablariga qarab turli xil payvandlash usullari tanlanadi. Ishlash printsipiga ko'ra lazerli payvandlash besh toifaga bo'linishi mumkin: issiqlik o'tkazuvchanligi payvandlash, chuqur termoyadroviy payvandlash, kompozit payvandlash, lazerli payvandlash va lazer o'tkazuvchanligi. Buyurtmachiga va ishlov berish dasturiga qarab, eng yaxshi payvandlash natijalariga erishish uchun tegishli payvandlash usuli tanlanadi.
2.2 Ilova holati: asosiy ishlab chiqarish, taxminan 10-30 million/GVt ga teng PACK payvandlash
Lazerli payvandlash hujayra ishlab chiqarish jarayonida va batareya PACK jarayonida quvvat xujayralarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Quvvat xujayralarini ishlab chiqarishda lazerli payvandlashni qo'llaydigan asosiy segmentlarga quyidagilar kiradi: ①O'rta jarayon: tirgaklarni payvandlash (shu jumladan oldindan payvandlash), qutbli chiziqlarni nuqta payvandlash, yadrolarni qobiqqa oldindan payvandlash, ustki qismini muhrlash payvandlash tashqi qobiq qopqog'i, suyuqlik in'ektsiya portining muhrlangan payvandlashi va boshqalar. ②Post-jarayon: shu jumladan batareya PACK modulidagi ulanish qismini payvandlash va modul orqasidagi qopqoqdagi portlashdan himoyalangan valfni payvandlash va hokazo. Payvandlashdan oldingi qiymat hajmi taxminan 10-30 million yuan/GVtni tashkil qiladi. Energiya akkumulyatori ishlab chiqaruvchilari lazerli payvandlash uskunasiga taxminan 5-15 foiz sarmoya kiritadi, bitta quvvat akkumulyatori uchun bir GWh uskunaga taxminan 200 million yuanga investitsiya qilingan, joriy quvvat akkumulyatori lazerli payvandlash uskunasi bir GVt soatlik sarmoyaga 10 million yuandan 30 million yuangacha sarmoya kiritadi. million yuan.
2.3 Talab: yarimo'tkazgich zavodlari global "asosiy taqchillik" sharoitida kapital xarajatlarni kengaytirmoqda, asbob-uskunalar bumi o'sishda davom etmoqda
4680 Katta silindrlar lazer jarayonlari uchun yuqori talablarga ega va kvadrat hujayralar va kichik tsilindrlarga nisbatan payvandlash hajmlari oshishi kutilmoqda. 4680 xujayrasi ko'proq talabchan lazer jarayonini talab qiladi va quloqlarning nazoratsiz shakli qiyin jarayondir. 4680 batareyasi qisqa tutashuvga moyil bo'lgan bir ijobiy va bitta manfiy bo'lak bilan an'anaviy batareyaning qolipini sindirib, elektrolitlar kirib borishiga asosiy to'siq bo'lgan ikkita yopiq qism bilan ishlab chiqarilgan to'liq lug'at jarayonidan foydalanadi va bir nechta quloqlarni chiroyli tarzda yig'ish qiyin va yuqori lazer jarayonini talab qiladi. 4680 Katta silindrsimon hujayralarni lazerli payvandlash mos ravishda kvadrat hujayralar va kichik silindrsimon hujayralar bilan solishtirganda payvandlash jarayoni va kerakli payvandlash uskunalari jihatidan oshdi. Kvadrat hujayralar bilan solishtirganda, katta tsilindrning to'liq ushlagichi uchun lazerli payvandlash jarayoni 5 dan 7 o'tishgacha oshiriladi. Kichkina silindrsimon hujayralar nuqtai nazaridan, bitta GWh liniyasi 18650 va 21700 hujayra chiziqlariga nisbatan 5 ta qo'shimcha payvandlash mashinasiga ega. Yuqoridagilar bilan birgalikda biz 4680 ta yirik tsilindrni lazer bilan payvandlash talabi kvadrat hujayralar va kichik silindrlarga nisbatan o'sishi kutilmoqda.
Boshqa payvandlash aloqasi texnologiyasi: bir-biriga o'xshamaydigan metall payvandlash muammosini hal qilish uchun, masalan, avtobusda payvandlashda batareya to'plami lazerli payvandlash bilan almashtirilishi kutilmoqda, biz lazerli payvandlash jarayoni yuqoriga ko'tarilishda davom etar ekan, lazerli payvandlashning kirib borishi kutilmoqda, deb hisoblaymiz. yuqoriga ko'chirish. Bunga misol sifatida kvadrat hujayrali orqa modullar/paketlardagi shinalarni Al/Cu heterojen metall bilan lehimlash mumkin. ①Al va Cu ning yorug'likning past singishi va juda mo'rt metall birikmalarini ishlab chiqarish tendentsiyasi Al/Cu bilan bog'liq qiyinchiliklardir: Al / Cu o'xshash metallarni lazer bilan payvandlash Al va Cu ning moddiy fizik xususiyatlari juda xilma-xil bo'lganligi sababli bir nechta qiyin cheklovlarga ega. Asosiy muammolardan biri - lazer to'lqin uzunligi 1um bo'lgan Al ning past yutilishi va Cu ning undan ham pastroq singishi; boshqasi Al-Cu qotishmasining metallurgik xossalari, ya'ni juda mo'rt metall birikmasi yoriqlar paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Cu miqdori 50-80 foiz boʻlgan intermetalik fazalar hosil boʻlishi mumkin.
Shinani payvandlash hali ham mo'rt birikmalar muammosiga yechim emas, ammo lazerli payvandlash mumkin bo'lgan yo'nalishdir. Lazerli payvandlashdan keyin mis va alyuminiy o'rtasida mo'rt birikmalar oson shakllanishi tufayli, foydalanish talablariga javob bera olmaydi, odatda tashqarida ultratovushli payvandlash yordamida, mis va mis, alyuminiy va alyuminiy odatda lazerli payvandlash uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, mis va alyuminiyning yuqori issiqlik uzatish tezligi, lazerning yuqori aks ettirish qobiliyati va birlashma qismining nisbatan katta qalinligi payvandlashga erishish uchun yuqori quvvatli lazerni talab qiladi. To'qqiz xil parametr va sozlash tajribalari usullari, ulardan ettitasi turli xil yutuqlarga ega, biz ishonamizki, kelajakda lazer jarayonining uzluksiz rivojlanishi bilan shinalarni Al / Cu lazerli payvandlash muammolari hal qilinishi kutilmoqda va lazerli payvandlash eng ehtimolli yo'nalishdir.
