Применение лазерных технологий в производстве аккумуляторных батарей

В связи с растущей сложностью производства аккумуляторов количество царапин, возникающих в ходе производственного процесса, увеличилось. Эти царапины привели к загрязнению области вокруг горловины бака, что снизило качество сварки верхней крышки. Изначально некоторые технические компании использовали вату с чистящим средством для очистки этих царапин, однако низкая эффективность этого метода вынудила их искать другие, более эффективные способы. Благодаря своей эффективности и экологичности лазерная очистка была использована этой известной компанией для удаления всех царапин вокруг корпуса и других посторонних материалов.

Сообщается, что некоторые технологические компании продолжают разрабатывать технологический процесс производства аккумуляторов нового поколения. На данный момент в производстве уже применяются технологии укладки типа «Z» и сварки этикеток, а также планируется внедрить лазерные технологии в процесс резки аккумуляторных элементов с целью повышения выхода готовой продукции.

Каковы конкретные области применения технологий лазерной обработки в производстве аккумуляторных батарей?

1. Лазерная резка

До появления лазерных технологий в процессе производства литиевых аккумуляторов для электромобилей для обработки и обрезания выводов аккумуляторов обычно использовалось традиционное оборудование. Традиционное оборудование для штамповки при использовании приводило к образованию заусенцев и образованию обширной зоны термического влияния, что могло ухудшать эксплуатационные характеристики литиевых аккумуляторов на последующих этапах и потенциально вызывать различные опасные проблемы, такие как перегрев аккумуляторов, короткое замыкание и даже взрывы.

Лазерная резка обладает такими преимуществами, как отсутствие расходных материалов, гибкость в выборе формы выреза, контроль качества кромок, более высокая точность и более низкие эксплуатационные расходы. Результат резки превосходит традиционную штамповку: образуются небольшие заусенцы и зона термического влияния, что значительно снижает риски, связанные с литиевыми батареями. В то же время это способствует снижению производственных затрат, повышению эффективности производства и значительному сокращению цикла штамповки новых изделий.

Лазерная резка в основном применяется для резки металлической фольги, резки металлической фольги (обрезка выводов) и резки изоляционной пленки при производстве аккумуляторов.

2. Лазерная сварка

Аккумуляторные батареи делятся на квадратные, цилиндрические и мягкокорпусные. В настоящее время в Китае квадратные аккумуляторные батареи пользуются относительно высокой популярностью. В связи с требованием к “легкости” аккумуляторных элементов в качестве материала обычно используется алюминиевый сплав, а толщина материала у основных производителей составляет около 0,8 мм. Чтобы обеспечить способность этих тонких проволок или проволок малого диаметра выдерживать высокопрочное сращивающее сварка или наплавочную сварку, традиционные процессы сварки затрудняют выполнение этих требований.

Лазерная сварка отличается концентрацией энергии, высокой эффективностью сварки, высокой точностью обработки, большим соотношением глубины сварки к ширине и возможностью автоматизации; По сравнению с аргонодуговой сваркой, контактной сваркой, ультразвуковой сваркой и т. д. при лазерной сварке ввод тепла незначительный, зона термического влияния небольшая, остаточные напряжения и деформации заготовки минимальны, а потери сварочного материала меньше. Все это делает возможной бесконтактную обработку, повышает эффективность работы, обеспечивает более высокую точность сварки, а также повышает уровень безопасности. Данная технология широко применяется при сварке таких компонентов, как клеммы, элементы аккумуляторных батарей, уплотнительные гвозди, гибкие соединения, взрывозащищенные клапаны, аккумуляторные модули и т. д.

3. Лазерная очистка

Помимо очистки верхней крышки аккумулятора перед сваркой, технология лазерной очистки также может применяться при производстве литиевых аккумуляторов, а также при изготовлении аккумуляторных элементов. Лазерную очистку можно использовать перед нанесением покрытия на электроды, в процессе сборки аккумулятора и при удалении покрытия. По сравнению с традиционными методами, такими как механическое соскабливание, нанесение пенного клея или влажная очистка этанолом, лазерная очистка обладает многими преимуществами, такими как отсутствие повреждений подложки, точное управление на микрометровом уровне, энергосбережение и защита окружающей среды, и способна в полной мере удовлетворить различные требования к прецизионной очистке при производстве аккумуляторов, что значительно повышает уровень технологий их изготовления.