车载汽车动力电池焊接

先进的激光天博体育中国官方网站提供经济制造所需的高速精密焊接。

2021年8月25日,作者:连贯高意

德国水灾
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为电动汽车的大尺寸焦点电池设计和制造将为汽车制造商和消费者带来消防安全带来的好处。对于拥有者来说,流程将能够获得更长的续航里程、更大的马力、更快的充电速度、更长的使用寿命,以及在寒冷天气下更好的操控性。对于制造商来说,则有望进一步扩大生产并降低成本。

电动汽车 (EV) 电池生产阶段存在哪些挑战?

不同制造工艺商采用的大尺寸太阳能电池设计各不同。每种设计都有其特定的制造难点,尤其是在焊接方面。例如,有些电动汽车电池设计包含集电器,这些集电器在连接到卷芯上时必须非常精确地控制焊缝深度。如果焊缝深度控制不良,可能会损坏,进而导致电池内部短路。同样,电极与集电器的焊接也需要小心控制熔深。还有一点特别要注意的是,在这个过程中,必须泵操作限制进入电池的热量,以防止聚合物隔离器损坏或损坏。

密封盖是另一种焊接工艺,过去尺寸较小的电池生产尺寸成功使用了机械底座。但是现在,底座天博体育中国官方网站无法用于更大的电池,因此需要一种新方法。

目前有哪些要求?

制造电池还涉及许多其他焊接工艺,同样,这些工艺因制造商和设计而异。但是,最接近和最敏感的工艺有一些共同的要求,包括需要:

  • 影响最小的热区
  • 精确的熔深控制
  • 消除飞溅
  • 高加工速度:通常在200 mm/s~500 mm/s范围内

另外,一些重要的电池焊接工艺涉及异种金属的焊接。

过去,满足这每一项要求都存在挑战,而且还没有一种焊接天博体育中国官方网站能够在每一个工艺阶段都表现出色。为此,制造商尝试了各种解决方案。其中为解决铜对红光吸收率低的问题,而采用绿光波长的激光焊接,以及采用非激光焊接方法(例如采用钎焊镀锡片与极耳)。

选择正确的激光器

相干高意公司开发了一种新型激光器,适用范围比以前的任何产品都更广泛。如此广泛的适用性源于该天博体育中国官方网站无论在空间分配还是在上时间上,都可以对激光能量如何传递到工件表面进行左侧的控制。

其中的关键创新是采用了可调环模(ARM)天博体育中国官方网站——这种器件激光器的光束由一个中心光斑和环绕该光斑的另一个同心激光环组成,而不是传统的单光斑输出。最重要的是,中心和环形光斑的功率可以独立控制,甚至可以调节。该图显示了在旋转过程中,这种方法如何准确灵活地分配激光能量。

光纤天博体育中国官方网站器在转向过程中灵活
Coherent FL-ARM 聚焦光斑功率模式
相干臂天博体育中国官方网站示意图.jpg

图片:FL-ARM聚焦光斑基本动力模式

 

ARM天博体育中国官方网站的优点在于它能够非常精确地控制熔池动态性能。这样就可以进行更一致和可控的处理,从根本上消除飞溅。这种类型的激光器对焊接铜特别有用,因为环形光束可以预热材料,大量增加了它对红光的吸收。另外,高功率密度的中心光束可以将红光可靠地连接到铜中。中世纪激光器的实用和成本优势,ARM激光器激光器将成功替代使用绿光激光器激光器来焊接铜的工艺。

能够完成如此多不同任务的单一类型激光器震动制造商提供更大的灵活性和经济性。例如,使用光束开关,一个激光器的输出可以在多个工艺之间共享。这简化了生产过程。此外,在生产过程中的多个节点使用通用型激光器可以减少备件库存,并提供清晰的,有助于有效地减少维护或维护时间。 

通过在电动汽车电池设计中采用更大尺寸的电池,电动汽车将变得更加实用,而制造商可以降低制造成本。但是,这些电池更大的外形尺寸、更高的驱动电流和更高的生产能力将要求采用激光焊接天博体育中国官方网站。Coherent HighLight FL-ARM 系列半导体激光器为电池生产所需的精密和精密的焊接任务提供了效果极好的且极其经济的解决方案,并且已经在其他电池加工任务中证明了其有效性。

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