Pin lithium vỏ nhôm vuông có nhiều ưu điểm như cấu trúc đơn giản, khả năng chống va đập tốt, mật độ năng lượng cao và dung lượng pin lớn. Chúng luôn là hướng đi chính trong sản xuất và phát triển pin lithium trong nước, chiếm hơn 40% thị trường.
Cấu trúc của pin lithium vỏ nhôm vuông được thể hiện trong hình vẽ, bao gồm lõi pin (các tấm điện cực dương và âm, màng ngăn), chất điện phân, vỏ, nắp trên và các thành phần khác.
Cấu trúc pin lithium vỏ nhôm hình vuông
Trong quá trình sản xuất và lắp ráp pin lithium vỏ nhôm vuông, một lượng lớnhàn laserCác quy trình cần thiết bao gồm: hàn các mối nối mềm giữa các cell pin và tấm vỏ, hàn kín tấm vỏ, hàn đinh niêm phong, v.v. Hàn laser là phương pháp hàn chính cho pin năng lượng dạng lăng trụ. Nhờ mật độ năng lượng cao, độ ổn định công suất tốt, độ chính xác hàn cao, dễ dàng tích hợp hệ thống và nhiều ưu điểm khác,hàn laserlà yếu tố không thể thiếu trong quy trình sản xuất pin lithium vỏ nhôm hình lăng trụ.
Nền tảng điện kế tự động 4 trục Mavenmáy hàn laser sợi quang
Mối hàn của gioăng nắp trên là mối hàn dài nhất trong pin vỏ nhôm vuông, và cũng là mối hàn tốn nhiều thời gian nhất. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp sản xuất pin lithium đã phát triển nhanh chóng, và công nghệ hàn laser gioăng nắp trên cùng với công nghệ thiết bị của nó cũng phát triển nhanh chóng. Dựa trên tốc độ và hiệu suất hàn khác nhau của thiết bị, chúng ta có thể chia thiết bị và quy trình hàn laser gioăng nắp trên thành ba thời kỳ. Đó là thời kỳ 1.0 (2015-2017) với tốc độ hàn <100mm/s, thời kỳ 2.0 (2017-2018) với 100-200mm/s, và thời kỳ 3.0 (2019-) với 200-300mm/s. Sau đây sẽ giới thiệu sự phát triển của công nghệ theo từng thời kỳ:
1. Kỷ nguyên 1.0 của công nghệ hàn laser nắp trên
Tốc độ hàn＜100mm/s
Từ năm 2015 đến năm 2017, xe năng lượng mới trong nước bắt đầu bùng nổ nhờ các chính sách thúc đẩy, và ngành công nghiệp sản xuất pin điện bắt đầu mở rộng. Tuy nhiên, sự tích lũy công nghệ và nguồn nhân lực của các doanh nghiệp trong nước vẫn còn tương đối ít. Các quy trình sản xuất pin và công nghệ thiết bị liên quan cũng còn ở giai đoạn sơ khai, và mức độ tự động hóa thiết bị còn tương đối thấp, các nhà sản xuất thiết bị mới chỉ bắt đầu chú ý đến sản xuất pin điện và tăng cường đầu tư vào nghiên cứu và phát triển. Ở giai đoạn này, yêu cầu về hiệu suất sản xuất của ngành đối với thiết bị hàn laser pin vuông thường là 6-10 PPM. Giải pháp thiết bị thường sử dụng laser sợi quang 1kW để phát xạ thông qua một ống dẫn thông thường.đầu hàn laser(như hình minh họa), đầu hàn được điều khiển bởi động cơ servo hoặc động cơ tuyến tính. Di chuyển và hàn, tốc độ hàn 50-100mm/s.
Sử dụng laser 1kW để hàn nắp trên của lõi pin.
Tronghàn laserNhờ tốc độ hàn tương đối thấp và chu kỳ nhiệt hàn tương đối dài, vũng nóng chảy có đủ thời gian để chảy và đông đặc, đồng thời khí bảo vệ có thể bao phủ vũng nóng chảy tốt hơn, giúp dễ dàng thu được bề mặt nhẵn mịn, mối hàn có độ đồng nhất cao, như hình minh họa bên dưới.
Tạo đường hàn cho việc hàn tốc độ thấp nắp trên
Về mặt trang thiết bị, mặc dù hiệu suất sản xuất không cao, nhưng cấu trúc thiết bị tương đối đơn giản, độ ổn định tốt và chi phí thiết bị thấp, đáp ứng tốt nhu cầu phát triển ngành công nghiệp ở giai đoạn này và đặt nền tảng cho sự phát triển công nghệ tiếp theo.
Mặc dù công nghệ hàn kín nắp trên thế hệ 1.0 có ưu điểm là giải pháp thiết bị đơn giản, chi phí thấp và độ ổn định tốt, nhưng những hạn chế vốn có của nó cũng rất rõ ràng. Về mặt thiết bị, khả năng dẫn động của động cơ không đáp ứng được nhu cầu tăng tốc độ hơn nữa; về mặt công nghệ, việc đơn giản chỉ tăng tốc độ hàn và công suất laser để tăng tốc hơn nữa sẽ gây ra sự không ổn định trong quá trình hàn và làm giảm năng suất: tăng tốc độ làm rút ngắn thời gian chu kỳ nhiệt hàn, và quá trình nóng chảy kim loại diễn ra mạnh mẽ hơn, lượng bắn tóe tăng lên, khả năng thích ứng với tạp chất sẽ kém hơn, và các lỗ bắn tóe dễ hình thành hơn. Đồng thời, thời gian đông đặc của vũng nóng chảy bị rút ngắn, điều này sẽ làm cho bề mặt mối hàn thô ráp và độ đồng nhất bị giảm. Khi điểm laser nhỏ, lượng nhiệt đầu vào không lớn và có thể giảm bắn tóe, nhưng tỷ lệ chiều sâu trên chiều rộng của mối hàn lớn và chiều rộng mối hàn không đủ; khi điểm laser lớn, cần phải đưa vào công suất laser lớn hơn để tăng chiều rộng của mối hàn. Kích thước lớn, nhưng đồng thời sẽ dẫn đến hiện tượng bắn tóe vật liệu hàn nhiều hơn và chất lượng tạo hình bề mặt mối hàn kém. Ở trình độ kỹ thuật hiện tại, việc đẩy nhanh tiến độ hơn nữa đồng nghĩa với việc phải đánh đổi năng suất lấy hiệu quả, và yêu cầu nâng cấp thiết bị và công nghệ quy trình đã trở thành nhu cầu thiết yếu của ngành.
2. Kỷ nguyên 2.0 của bìa tạp chí hàng đầuhàn lasercông nghệ
Tốc độ hàn 200mm/s
Năm 2016, công suất lắp đặt pin điện ô tô của Trung Quốc đạt khoảng 30,8 GWh, năm 2017 là khoảng 36 GWh, và năm 2018 chứng kiến sự bùng nổ mạnh mẽ hơn nữa, công suất lắp đặt đạt 57 GWh, tăng 57% so với năm trước. Xe điện chở khách cũng sản xuất gần một triệu chiếc, tăng 80,7% so với năm trước. Đằng sau sự bùng nổ về công suất lắp đặt là sự giải phóng năng lực sản xuất pin lithium. Pin xe điện chở khách chiếm hơn 50% công suất lắp đặt, điều này cũng có nghĩa là yêu cầu của ngành đối với hiệu suất và chất lượng pin sẽ ngày càng khắt khe hơn, và những cải tiến đi kèm trong công nghệ thiết bị sản xuất và công nghệ quy trình cũng đã bước vào một kỷ nguyên mới: để đáp ứng yêu cầu về năng lực sản xuất trên một dây chuyền duy nhất, năng lực sản xuất của thiết bị hàn laser nắp trên cần được tăng lên 15-20 PPM, và...hàn laserTốc độ cần đạt 150-200mm/s. Do đó, về động cơ truyền động, các nhà sản xuất thiết bị khác nhau đã nâng cấp nền tảng động cơ tuyến tính để cơ cấu chuyển động đáp ứng yêu cầu hiệu suất chuyển động cho việc hàn tốc độ đồng đều 200mm/s theo quỹ đạo hình chữ nhật; tuy nhiên, làm thế nào để đảm bảo chất lượng hàn trong điều kiện hàn tốc độ cao đòi hỏi những đột phá về quy trình, và các công ty trong ngành đã tiến hành nhiều nghiên cứu và tìm tòi: So với kỷ nguyên 1.0, vấn đề mà hàn tốc độ cao trong kỷ nguyên 2.0 gặp phải là: sử dụng laser sợi quang thông thường để tạo ra nguồn sáng điểm đơn thông qua các đầu hàn thông thường, việc lựa chọn rất khó đáp ứng yêu cầu 200mm/s.
Trong giải pháp kỹ thuật ban đầu, hiệu quả tạo hình mối hàn chỉ có thể được kiểm soát bằng cách cấu hình các tùy chọn, điều chỉnh kích thước điểm và điều chỉnh các thông số cơ bản như công suất laser: khi sử dụng cấu hình với điểm nhỏ hơn, lỗ hình chìa khóa của vũng hàn sẽ nhỏ, hình dạng vũng hàn sẽ không ổn định và quá trình hàn sẽ trở nên không ổn định. Chiều rộng đường hàn cũng tương đối nhỏ; khi sử dụng cấu hình với điểm sáng lớn hơn, lỗ hình chìa khóa sẽ tăng lên, nhưng công suất hàn sẽ tăng lên đáng kể, và tỷ lệ bắn tóe và lỗ nổ cũng sẽ tăng lên đáng kể.
Về mặt lý thuyết, nếu bạn muốn đảm bảo hiệu quả tạo hình mối hàn ở tốc độ caohàn laserĐối với nắp trên, bạn cần đáp ứng các yêu cầu sau:
① Đường hàn có chiều rộng đủ và tỷ lệ chiều sâu trên chiều rộng đường hàn phù hợp, điều này đòi hỏi phạm vi tác động nhiệt của nguồn sáng phải đủ lớn và năng lượng đường hàn nằm trong phạm vi hợp lý;
② Mối hàn phải mịn, điều này đòi hỏi chu kỳ nhiệt của mối hàn phải đủ dài trong quá trình hàn để vũng nóng chảy có đủ độ lưu động, và mối hàn đông đặc thành mối hàn kim loại mịn dưới sự bảo vệ của khí bảo vệ;
③ Mối hàn có độ đồng nhất tốt và ít lỗ rỗ. Điều này đòi hỏi trong quá trình hàn, tia laser tác động ổn định lên phôi, và plasma chùm tia năng lượng cao được tạo ra liên tục và tác động vào bên trong vũng nóng chảy. Vũng nóng chảy tạo ra các "lỗ" dưới tác động của lực phản ứng plasma. Lỗ này phải đủ lớn và ổn định để hơi kim loại và plasma tạo ra không dễ bị bắn ra ngoài và mang theo các giọt kim loại, tạo thành các tia bắn tóe, và vũng nóng chảy xung quanh lỗ không dễ bị sụp đổ và lẫn khí. Ngay cả khi có vật thể lạ bị cháy trong quá trình hàn và khí được giải phóng một cách nổ tung, lỗ càng lớn càng có lợi cho việc giải phóng khí nổ và giảm thiểu sự bắn tóe kim loại và các lỗ hình thành.
Để giải đáp những điểm nêu trên, các công ty sản xuất pin và thiết bị trong ngành đã thực hiện nhiều nỗ lực và biện pháp khác nhau: Ngành sản xuất pin lithium đã được phát triển ở Nhật Bản trong nhiều thập kỷ, và các công nghệ sản xuất liên quan đã dẫn đầu.
Năm 2004, khi công nghệ laser sợi quang chưa được ứng dụng rộng rãi trong thương mại, Panasonic đã sử dụng laser bán dẫn LD và laser YAG bơm bằng đèn xung để tạo ra nguồn sáng hỗn hợp (sơ đồ được thể hiện trong hình dưới đây).
Sơ đồ cấu trúc công nghệ hàn lai đa laser và cấu trúc đầu hàn.
Điểm sáng có mật độ năng lượng cao được tạo ra bởi xung ánh sáng.Laser YAGMột điểm nhỏ được sử dụng để tác động lên phôi nhằm tạo ra các lỗ hàn, đảm bảo độ xuyên thấu mối hàn cần thiết. Đồng thời, laser bán dẫn LD được sử dụng để cung cấp laser liên tục CW nhằm làm nóng trước và hàn phôi. Vũng nóng chảy trong quá trình hàn cung cấp thêm năng lượng để tạo ra các lỗ hàn lớn hơn, tăng chiều rộng đường hàn và kéo dài thời gian đóng kín các lỗ hàn, giúp khí trong vũng nóng chảy thoát ra ngoài và giảm độ rỗ của đường hàn, như hình minh họa bên dưới.
Sơ đồ cấu tạo của hệ laihàn laser
Áp dụng công nghệ này,Laser YAGVà laser LD chỉ với công suất vài trăm watt có thể được sử dụng để hàn vỏ pin lithium mỏng với tốc độ cao 80 mm/giây. Hiệu quả hàn được thể hiện trong hình vẽ.
Hình thái mối hàn dưới các thông số quy trình khác nhau
Với sự phát triển và phổ biến của laser sợi quang, laser sợi quang đã dần thay thế laser YAG xung trong gia công kim loại nhờ nhiều ưu điểm như chất lượng chùm tia tốt, hiệu suất chuyển đổi quang điện cao, tuổi thọ cao, dễ bảo trì và công suất cao.
Do đó, sự kết hợp laser trong giải pháp hàn lai laser nêu trên đã phát triển thành laser sợi quang + laser bán dẫn LD, và laser cũng được xuất ra đồng trục thông qua một đầu xử lý đặc biệt (đầu hàn được thể hiện trong Hình 7). Trong quá trình hàn, cơ chế hoạt động của laser vẫn giống nhau.
Mối hàn laser composite
Trong kế hoạch này, xung nhịpLaser YAGĐược thay thế bằng laser sợi quang có chất lượng chùm tia tốt hơn, công suất lớn hơn và khả năng phát liên tục, giúp tăng tốc độ hàn đáng kể và đạt được chất lượng hàn tốt hơn (hiệu quả hàn được thể hiện trong Hình 8). Do đó, phương án này cũng được một số khách hàng ưa chuộng. Hiện nay, giải pháp này đã được sử dụng trong sản xuất mối hàn niêm phong nắp trên của pin điện, và có thể đạt tốc độ hàn 200mm/s.
Hình dạng mối hàn nắp trên được tạo ra bằng phương pháp hàn laser lai.
Mặc dù giải pháp hàn laser hai bước sóng giải quyết được vấn đề ổn định mối hàn tốc độ cao và đáp ứng yêu cầu chất lượng mối hàn tốc độ cao đối với nắp trên của pin, nhưng giải pháp này vẫn còn một số vấn đề từ góc độ thiết bị và quy trình.
Trước hết, các thành phần phần cứng của giải pháp này tương đối phức tạp, đòi hỏi sử dụng hai loại laser khác nhau và các mối hàn laser hai bước sóng đặc biệt, điều này làm tăng chi phí đầu tư thiết bị, tăng độ khó bảo trì thiết bị và tăng các điểm tiềm ẩn gây hỏng hóc thiết bị;
Thứ hai, bước sóng képhàn laserMối hàn được sử dụng bao gồm nhiều bộ thấu kính (xem Hình 4). Tổn thất công suất lớn hơn so với các mối hàn thông thường, và vị trí của thấu kính cần được điều chỉnh đến vị trí thích hợp để đảm bảo đầu ra đồng trục của laser hai bước sóng. Và khi tập trung vào một mặt phẳng tiêu cự cố định, trong quá trình vận hành tốc độ cao kéo dài, vị trí của thấu kính có thể bị lỏng, gây ra những thay đổi trong đường dẫn quang học và ảnh hưởng đến chất lượng hàn, đòi hỏi phải điều chỉnh lại bằng tay;
Thứ ba, trong quá trình hàn, hiện tượng phản xạ laser rất mạnh và dễ làm hỏng thiết bị và linh kiện. Đặc biệt khi sửa chữa sản phẩm lỗi, bề mặt mối hàn nhẵn phản xạ một lượng lớn ánh sáng laser, dễ gây ra báo động laser, và cần phải điều chỉnh các thông số xử lý để sửa chữa.
Để giải quyết những vấn đề trên, chúng ta cần tìm một hướng nghiên cứu khác. Trong giai đoạn 2017-2018, chúng tôi đã nghiên cứu về dao động tần số cao.hàn laserCông nghệ nắp trên của pin đã được cải tiến và đưa vào ứng dụng sản xuất. Hàn dao động tần số cao bằng tia laser (sau đây gọi là hàn dao động) là một quy trình hàn tốc độ cao hiện đại khác với tốc độ 200mm/giây.
So với giải pháp hàn laser lai, phần cứng của giải pháp này chỉ cần một laser sợi quang thông thường kết hợp với đầu hàn laser dao động.
đầu hàn lắc lư
Bên trong đầu hàn có một thấu kính phản xạ điều khiển bằng động cơ, có thể lập trình để điều khiển tia laser xoay theo quỹ đạo đã thiết kế (thường là hình tròn, hình chữ S, hình số 8, v.v.), biên độ và tần số xoay. Các thông số xoay khác nhau có thể tạo ra mặt cắt mối hàn với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau.
Các mối hàn thu được dưới các quỹ đạo lắc khác nhau.
Đầu hàn xoay tần số cao được điều khiển bởi một động cơ tuyến tính để hàn dọc theo khe hở giữa các chi tiết. Tùy thuộc vào độ dày thành của vỏ tế bào, loại quỹ đạo và biên độ xoay phù hợp sẽ được lựa chọn. Trong quá trình hàn, chùm tia laser tĩnh chỉ tạo thành mặt cắt ngang mối hàn hình chữ V. Tuy nhiên, được điều khiển bởi đầu hàn xoay, điểm tia laser sẽ xoay với tốc độ cao trên mặt phẳng tiêu điểm, tạo thành một lỗ hàn xoay động, có thể đạt được tỷ lệ chiều sâu/chiều rộng mối hàn phù hợp;
Lỗ hàn xoay giúp khuấy đều mối hàn. Một mặt, nó giúp khí thoát ra và giảm các lỗ rỗ trong mối hàn, đồng thời có tác dụng nhất định trong việc sửa chữa các lỗ nhỏ tại điểm nổ của mối hàn (xem Hình 12). Mặt khác, kim loại hàn được nung nóng và làm nguội một cách có trật tự. Sự tuần hoàn này làm cho bề mặt mối hàn xuất hiện hoa văn vảy cá đều đặn và có trật tự.
hàn xoay tạo đường nối
Khả năng thích ứng của mối hàn với sự nhiễm bẩn sơn dưới các thông số dao động khác nhau
Các điểm nêu trên đáp ứng ba yêu cầu chất lượng cơ bản đối với việc hàn tốc độ cao nắp trên. Giải pháp này còn có những ưu điểm khác:
① Do phần lớn công suất laser được truyền vào lỗ khóa động, nên tia laser tán xạ bên ngoài được giảm thiểu, do đó chỉ cần công suất laser nhỏ hơn, và lượng nhiệt hàn cần thiết tương đối thấp (thấp hơn 30% so với hàn composite), giúp giảm tổn thất thiết bị và tổn thất năng lượng;
② Phương pháp hàn xoay có khả năng thích ứng cao với chất lượng lắp ráp của các chi tiết và giảm thiểu các khuyết tật do các vấn đề như các bước lắp ráp gây ra;
③ Phương pháp hàn xoay có tác dụng sửa chữa mạnh mẽ đối với các lỗ hàn, và tỷ lệ thành công khi sử dụng phương pháp này để sửa chữa các lỗ hàn lõi pin là cực kỳ cao;
④ Hệ thống đơn giản, việc gỡ lỗi và bảo trì thiết bị cũng đơn giản.
3. Kỷ nguyên 3.0 của công nghệ hàn laser nắp trên
Tốc độ hàn 300mm/s
Khi các khoản trợ cấp năng lượng mới tiếp tục giảm, gần như toàn bộ chuỗi công nghiệp sản xuất pin đang rơi vào tình trạng cạnh tranh khốc liệt. Ngành công nghiệp này cũng bước vào giai đoạn tái cấu trúc, và tỷ lệ các công ty hàng đầu có quy mô và lợi thế công nghệ ngày càng tăng. Nhưng đồng thời, “nâng cao chất lượng, giảm chi phí và tăng hiệu quả” sẽ trở thành chủ đề chính của nhiều công ty.
Trong thời kỳ trợ cấp thấp hoặc không có trợ cấp, chỉ bằng cách liên tục nâng cấp công nghệ, đạt được hiệu quả sản xuất cao hơn, giảm chi phí sản xuất mỗi viên pin và cải thiện chất lượng sản phẩm, chúng ta mới có thêm cơ hội chiến thắng trong cuộc cạnh tranh.
Công ty Han's Laser tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu công nghệ hàn tốc độ cao cho nắp trên của pin. Bên cạnh một số phương pháp xử lý đã được giới thiệu ở trên, công ty cũng nghiên cứu các công nghệ tiên tiến như công nghệ hàn laser điểm vòng và công nghệ hàn laser điện kế cho nắp trên của pin.
Để nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất, chúng tôi đã nghiên cứu công nghệ hàn nắp trên với tốc độ 300mm/s và cao hơn. Trong giai đoạn 2017-2018, Han's Laser đã nghiên cứu phương pháp hàn kín bằng laser quét điện kế, vượt qua những khó khăn kỹ thuật như khó bảo vệ khí cho phôi trong quá trình hàn điện kế và hiệu quả tạo hình bề mặt mối hàn kém, đạt được tốc độ 400-500mm/s.hàn lasercủa nắp trên của pin. Việc hàn chỉ mất 1 giây đối với pin 26148.
Tuy nhiên, do hiệu suất cao, việc phát triển thiết bị hỗ trợ có hiệu suất tương đương là vô cùng khó khăn, và chi phí thiết bị cũng cao. Vì vậy, giải pháp này không được phát triển ứng dụng thương mại thêm nữa.
Với sự phát triển hơn nữa củalaser sợi quangNhờ công nghệ này, các loại laser sợi quang công suất cao mới có khả năng trực tiếp tạo ra các điểm sáng hình vòng đã được ra mắt. Loại laser này có thể tạo ra các điểm laser hình vòng thông qua các sợi quang đa lớp đặc biệt, và hình dạng điểm sáng cũng như sự phân bố công suất có thể được điều chỉnh, như thể hiện trong hình.
Các mối hàn thu được dưới các quỹ đạo lắc khác nhau.
Thông qua điều chỉnh, sự phân bố mật độ công suất laser có thể được tạo thành hình dạng điểm-vòng-mũ. Loại laser này được gọi là Corona, như thể hiện trong hình.
Chùm tia laser có thể điều chỉnh (tương ứng: ánh sáng trung tâm, ánh sáng trung tâm + ánh sáng vòng, ánh sáng vòng, hai ánh sáng vòng)
Năm 2018, việc ứng dụng nhiều laser loại này trong hàn nắp trên của vỏ pin nhôm đã được thử nghiệm, và dựa trên laser Corona, nghiên cứu về giải pháp công nghệ quy trình 3.0 cho hàn laser nắp trên pin đã được khởi xướng. Khi laser Corona hoạt động ở chế độ điểm-vòng, đặc điểm phân bố mật độ công suất của chùm tia đầu ra tương tự như đầu ra tổng hợp của laser bán dẫn + sợi quang.
Trong quá trình hàn, ánh sáng điểm trung tâm với mật độ công suất cao tạo thành một lỗ hình chìa khóa để hàn xuyên sâu, đạt được độ xuyên thấu mối hàn cần thiết (tương tự như đầu ra của laser sợi quang trong giải pháp hàn lai), và ánh sáng vòng cung cấp lượng nhiệt đầu vào lớn hơn, mở rộng lỗ hình chìa khóa, giảm tác động của hơi kim loại và plasma lên kim loại lỏng ở rìa lỗ hình chìa khóa, giảm hiện tượng bắn tóe kim loại, và tăng thời gian chu kỳ nhiệt của mối hàn, giúp khí trong vũng nóng chảy thoát ra lâu hơn, cải thiện độ ổn định của các quá trình hàn tốc độ cao (tương tự như đầu ra của laser bán dẫn trong các giải pháp hàn lai).
Trong thử nghiệm, chúng tôi đã hàn các pin vỏ mỏng và nhận thấy độ đồng nhất về kích thước mối hàn tốt và khả năng xử lý CPK tốt, như thể hiện trong Hình 18.
Hình ảnh mối hàn nắp trên của pin với độ dày thành 0,8mm (tốc độ hàn 300mm/s)
Về phần cứng, không giống như giải pháp hàn lai, giải pháp này đơn giản và không yêu cầu hai laser hoặc đầu hàn lai đặc biệt. Nó chỉ cần một đầu hàn laser công suất cao thông thường (vì chỉ có một sợi quang phát ra laser đơn bước sóng, cấu trúc thấu kính đơn giản, không cần điều chỉnh và tổn thất công suất thấp), giúp dễ dàng gỡ lỗi và bảo trì, đồng thời cải thiện đáng kể độ ổn định của thiết bị.
Ngoài hệ thống phần cứng đơn giản và đáp ứng yêu cầu quy trình hàn tốc độ cao của nắp trên pin, giải pháp này còn có những ưu điểm khác trong các ứng dụng quy trình.
Trong thử nghiệm, chúng tôi đã hàn nắp trên của pin ở tốc độ cao 300mm/s và vẫn đạt được hiệu quả tạo đường hàn tốt. Hơn nữa, đối với các vỏ có độ dày thành khác nhau là 0,4, 0,6 và 0,8mm, chỉ cần điều chỉnh chế độ đầu ra laser là có thể thực hiện được mối hàn tốt. Tuy nhiên, đối với các giải pháp hàn lai laser hai bước sóng, cần phải thay đổi cấu hình quang học của đầu hàn hoặc laser, điều này sẽ làm tăng chi phí thiết bị và thời gian hiệu chỉnh.
Do đó, điểm vòng trònhàn laserGiải pháp này không chỉ giúp đạt được tốc độ hàn nắp trên cực cao 300mm/giây và nâng cao hiệu quả sản xuất pin. Đối với các công ty sản xuất pin cần thay đổi mẫu mã thường xuyên, giải pháp này còn có thể cải thiện đáng kể chất lượng thiết bị và sản phẩm, tăng khả năng tương thích, rút ngắn thời gian thay đổi mẫu mã và hiệu chỉnh.
Hình ảnh mối hàn nắp trên của pin với độ dày thành 0,4mm (tốc độ hàn 300mm/s)
Hình ảnh mối hàn nắp trên của pin với độ dày thành 0,6mm (tốc độ hàn 300mm/s)
Khả năng xuyên thấu của mối hàn laser corona trong hàn tế bào thành mỏng – Quy trình
Ngoài laser Corona đã đề cập ở trên, laser AMB và laser ARM có đặc tính quang học đầu ra tương tự và có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề như cải thiện hiện tượng bắn tóe khi hàn laser, nâng cao chất lượng bề mặt mối hàn và cải thiện độ ổn định khi hàn tốc độ cao.
4. Tóm tắt
Các giải pháp nêu trên đều được các công ty sản xuất pin lithium trong và ngoài nước sử dụng trong thực tế sản xuất. Do thời gian sản xuất và trình độ kỹ thuật khác nhau, các giải pháp quy trình khác nhau được sử dụng rộng rãi trong ngành, nhưng các công ty có yêu cầu cao hơn về hiệu quả và chất lượng. Ngành này không ngừng cải tiến, và nhiều công nghệ mới hơn sẽ sớm được các công ty hàng đầu áp dụng.
Ngành công nghiệp pin năng lượng mới của Trung Quốc khởi đầu tương đối muộn và phát triển nhanh chóng nhờ các chính sách quốc gia. Các công nghệ liên quan đã liên tục được nâng cao nhờ nỗ lực chung của toàn bộ chuỗi ngành, và đã thu hẹp đáng kể khoảng cách với các công ty quốc tế hàng đầu. Là một nhà sản xuất thiết bị pin lithium trong nước, Maven cũng không ngừng tìm kiếm những lợi thế riêng, hỗ trợ nâng cấp liên tục thiết bị đóng gói pin và cung cấp các giải pháp tốt hơn cho việc sản xuất tự động các mô-đun pin lưu trữ năng lượng mới.
Thời gian đăng bài: 19/09/2023
