Шаршы алюминий қабықшалы литий батареяларының қарапайым құрылымы, жақсы соққыға төзімділігі, жоғары энергия тығыздығы және үлкен ұяшық сыйымдылығы сияқты көптеген артықшылықтары бар. Олар әрқашан нарықтың 40% -дан астамын құрайтын отандық литий батареяларын өндіру мен дамытудың негізгі бағыты болды.
Шаршы алюминий қабықшалы литий батареясының құрылымы суретте көрсетілгендей, ол батарея өзегінен (оң және теріс электрод парақтары, сепаратор), электролиттен, қабықшадан, үстіңгі қақпақтан және басқа компоненттерден тұрады.
Шаршы алюминий қабықшасының литий батареясының құрылымы
Төртбұрышты алюминий қабықшалы литий батареяларын өндіру және құрастыру процесінде көптегенлазерлік дәнекерлеупроцестер қажет, мысалы: аккумулятор ұяшықтары мен қақпақ пластинкаларының жұмсақ қосылымдарын дәнекерлеу, жабын пластинасын нығыздау дәнекерлеу, тырнақты дәнекерлеу және т.б. Лазерлік дәнекерлеу призмалық қуат батареяларын дәнекерлеудің негізгі әдісі болып табылады. Жоғары энергия тығыздығы, жақсы қуат тұрақтылығы, жоғары дәнекерлеу дәлдігі, оңай жүйелі интеграция және басқа да көптеген артықшылықтардың арқасында,лазерлік дәнекерлеупризмалық алюминий қабықшалы литий батареяларын өндіру процесінде алмастырылмайды. рөл.
Maven 4 осьті автоматты гальванометр платформасыталшықты лазерлі дәнекерлеу машинасы
Үстіңгі қақпақ тығыздағышының дәнекерлеу тігісі төртбұрышты алюминий қабықшасының батареясындағы ең ұзын дәнекерлеу тігісі болып табылады, сонымен қатар дәнекерлеуге ең ұзақ уақыт кететін дәнекерлеу тігісі. Соңғы жылдары литий батареяларын өндіру өнеркәсібі қарқынды дамыды, ал үстіңгі қақпақты тығыздағыш лазерлі дәнекерлеу процесі технологиясы және оның жабдық технологиясы да қарқынды дамыды. Әртүрлі дәнекерлеу жылдамдығы мен жабдықтың өнімділігіне сүйене отырып, біз үстіңгі қаптаманың лазерлік дәнекерлеу жабдығы мен процестерін үш дәуірге бөлеміз. Олар дәнекерлеу жылдамдығы <100мм/с 1,0 дәуірі (2015-2017 ж.), 100-200мм/с 2.0 дәуірі (2017-2018 ж.) және 200-300мм/с 3.0 дәуірі (2019-2018). Заман жолымен технологияның дамуын мыналар енгізеді:
1. Үстіңгі қаптаманың лазерлік дәнекерлеу технологиясының 1,0 дәуірі
Дәнекерлеу жылдамдығы＜100мм/с
2015 жылдан 2017 жылға дейін отандық жаңа энергетикалық көліктер саясатқа байланысты жарылып, қуат батареялары өнеркәсібі кеңейе бастады. Дегенмен, отандық кәсіпорындардың технологиялық жинақтауы мен талантты резервтері әлі де салыстырмалы түрде аз. Байланысты батареяларды өндіру процестері мен жабдық технологиялары да бастапқы кезеңде және жабдықты автоматтандыру дәрежесі салыстырмалы түрде төмен, жабдық өндірушілері қуат аккумуляторын өндіруге назар аудара бастады және ғылыми зерттеулер мен әзірлемелерге инвестицияны көбейте бастады. Осы кезеңде шаршы батареяны лазерлік тығыздау жабдығына арналған саланың өндіріс тиімділігіне қойылатын талаптар әдетте 6-10PPM құрайды. Жабдық шешімі әдетте кәдімгі сәуле шығару үшін 1 кВт талшықты лазерді пайдаланадылазерлік дәнекерлеу басы(суретте көрсетілгендей), ал дәнекерлеу басы сервоплатформа қозғалтқышымен немесе сызықты қозғалтқышпен қозғалады. Қозғалыс және дәнекерлеу, дәнекерлеу жылдамдығы 50-100мм/с.
Батарея өзегінің үстіңгі қақпағын дәнекерлеу үшін 1 кВт лазерді пайдалану
жылылазерлік дәнекерлеупроцесс, салыстырмалы түрде төмен дәнекерлеу жылдамдығына және дәнекерлеудің салыстырмалы ұзақ жылу циклінің уақытына байланысты, балқытылған бассейннің ағып, қатып қалуына жеткілікті уақыт бар, ал қорғаныш газы балқытылған бассейнді жақсы жауып, тегіс және тегіс алуды жеңілдетеді. толық беті, төменде көрсетілгендей жақсы консистенциясы бар дәнекерлеулер.
Жоғарғы қақпақты төмен жылдамдықпен дәнекерлеуге арналған дәнекерлеу тігісін қалыптау
Жабдық бойынша, өндіріс тиімділігі жоғары болмаса да, жабдық құрылымы салыстырмалы түрде қарапайым, тұрақтылығы жақсы және жабдықтың құны төмен, бұл осы кезеңде саланың дамуының қажеттіліктерін жақсы қанағаттандырады және келесі технологиялық өндірістің негізін қалады. дамыту. .
Дәнекерлеу 1.0 дәуірінің үстіңгі қақпағын тығыздау қарапайым жабдықты шешудің, төмен бағаның және жақсы тұрақтылықтың артықшылықтарына ие. Бірақ оған тән шектеулер де өте айқын. Жабдық бойынша қозғалтқыштың жүргізу қабілеті жылдамдықты одан әрі арттыру сұранысын қанағаттандыра алмайды; Технология тұрғысынан дәнекерлеу жылдамдығын және лазер қуатын одан әрі жылдамдату үшін жай ғана арттыру дәнекерлеу процесінде тұрақсыздықты тудырады және кірістің төмендеуіне әкеледі: жылдамдықтың жоғарылауы дәнекерлеудің термиялық циклінің уақытын қысқартады, ал металды балқыту процесі қарқындырақ, шашырау көбейеді, қоспаларға бейімделу нашарлайды және шашыраған тесіктердің пайда болуы ықтимал. Сонымен бірге балқытылған бассейннің қату уақыты қысқарады, бұл дәнекерлеу бетінің кедір-бұдырлы болуына және консистенцияның төмендеуіне әкеледі. Лазерлік нүкте аз болған кезде, жылу кірісі үлкен емес және шашырауды азайтуға болады, бірақ дәнекерлеудің тереңдігі мен еніне қатынасы үлкен және дәнекерлеу ені жеткіліксіз; лазерлік нүкте үлкен болса, дәнекерлеудің енін ұлғайту үшін үлкенірек лазер қуатын енгізу қажет. Үлкен, бірақ сонымен бірге бұл дәнекерлеудің шашырауының жоғарылауына және дәнекерленген тігістің сапасының нашарлауына әкеледі. Осы кезеңдегі техникалық деңгейде одан әрі жылдамдату өнімділікті тиімділікке айырбастауды білдіреді, ал жабдық пен технологиялық технологияны жаңарту талаптары салалық талаптарға айналды.
2. Үстіңгі жабынның 2.0 дәуірілазерлік дәнекерлеутехнология
Дәнекерлеу жылдамдығы 200мм/с
2016 жылы Қытайдың автомобиль батареяларының орнатылған қуаты шамамен 30,8 ГВт/сағ құрады, 2017 жылы ол шамамен 36 ГВт/сағ болды, ал 2018 жылы одан әрі жарылыс басталды, орнатылған қуат 57 ГВт/сағ болды, бұл бір жылмен салыстырғанда 57% өсті. Жаңа энергетикалық жолаушылар көліктері де бір миллионға жуық өнім шығарды, бұл өткен жылмен салыстырғанда 80,7%-ға өсті. Орнатылған қуаттағы жарылыстың артында литий батареяларын өндіру қуатының шығарылуы жатыр. Жаңа энергетикалық жолаушылар көліктерінің аккумуляторлары орнатылған қуаттың 50%-дан астамын құрайды, бұл сонымен қатар аккумулятордың өнімділігі мен сапасына қатысты саланың талаптары барған сайын қатал бола түсетінін білдіреді, сонымен қатар жабдықты өндіру технологиясы мен технологиялық технологияны жетілдіру жаңа дәуірге енді. : бір желілік өндірістік қуаттылық талаптарын қанағаттандыру үшін үстіңгі қаптаманың лазерлік дәнекерлеу жабдығының өндірістік қуатын 15-20PPM дейін арттыру қажет, және оныңлазерлік дәнекерлеужылдамдығы 150-200 мм/с жетуі керек. Сондықтан, жетек қозғалтқыштары тұрғысынан, әртүрлі жабдық өндірушілері бар Сызықтық қозғалтқыш платформасы оның қозғалыс механизмі тікбұрышты траектория 200 мм/с жылдамдықты біркелкі дәнекерлеуге арналған қозғалыс өнімділігі талаптарына сәйкес келетіндей жаңартылды; дегенмен, жоғары жылдамдықты дәнекерлеу кезінде дәнекерлеу сапасын қалай қамтамасыз ету үшін одан әрі технологиялық серпілістерді қажет етеді және саладағы компаниялар көптеген барлаулар мен зерттеулер жүргізді: 1.0 дәуірімен салыстырғанда, 2.0 дәуірінде жоғары жылдамдықты дәнекерлеуге тап болған мәселе: пайдалану кәдімгі дәнекерлеу бастары арқылы бір нүктелік жарық көзін шығару үшін қарапайым талшықты лазерлер, таңдау 200 мм/с талапты қанағаттандыру қиын.
Түпнұсқа техникалық шешімде дәнекерлеуді қалыптастыру эффектісін опцияларды конфигурациялау, нүкте өлшемін реттеу және лазер қуаты сияқты негізгі параметрлерді реттеу арқылы ғана басқаруға болады: кішірек нүкте бар конфигурацияны пайдаланған кезде дәнекерлеу пулының кілт тесігі шағын болады. , бассейн пішіні тұрақсыз болады, ал дәнекерлеу тұрақсыз болады. Тігістерді біріктіру ені де салыстырмалы түрде аз; үлкенірек жарық нүктесі бар конфигурацияны пайдаланған кезде, кілт тесігі артады, бірақ дәнекерлеу қуаты айтарлықтай артады, шашырау мен жарылыс саңылауларының жылдамдығы айтарлықтай артады.
Теориялық тұрғыдан, егер сіз жоғары жылдамдықтың дәнекерлеу әсерін қамтамасыз етуді қаласаңызлазерлік дәнекерлеуүстіңгі жабын үшін келесі талаптарға сай болуыңыз керек:
① Дәнекерлеу тігісінің жеткілікті ені бар және дәнекерлеу тігісінің тереңдігі мен еніне қатынасы сәйкес келеді, бұл жарық көзінің жылу әсер ету диапазоны жеткілікті үлкен болуын және дәнекерлеу желісінің энергиясының қолайлы диапазонда болуын талап етеді;
② Дәнекерленген жік тегіс, бұл дәнекерлеу кезінде дәнекерлеудің термиялық циклінің уақыты жеткілікті ұзақ болуын талап етеді, осылайша балқытылған пул жеткілікті аққыштыққа ие болады және дәнекерленген жік қорғаныш газының қорғауымен тегіс металл дәнекерлеуге айналады;
③ Дәнекерленген тігістің консистенциясы жақсы, тесіктері мен саңылаулары аз. Бұл дәнекерлеу процесінде лазердің дайындамаға тұрақты әсер етуін талап етеді, ал жоғары энергиялық сәуле плазмасы үздіксіз генерацияланып, балқытылған бассейннің ішкі жағында әрекет етеді. Балқытылған бассейн плазмалық реакция күші астында «кілт» шығарады. «тесік» кілт тесігі жеткілікті үлкен және жеткілікті тұрақты, сондықтан пайда болған металл буы мен плазма металл тамшыларын шығару және шашырауды қалыптастыру оңай емес, ал кілт саңылауының айналасындағы балқытылған бассейн оңай құлап, газды қамтуы мүмкін емес. . Дәнекерлеу процесінде бөгде заттар өртеніп, газдар жарылу қаупі бар болса да, үлкенірек саңылау жарылғыш газдардың шығуына қолайлырақ болады және металл шашырауы мен пайда болатын тесіктерді азайтады.
Жоғарыда аталған тармақтарға жауап ретінде, аккумуляторларды шығаратын компаниялар мен саладағы жабдықты шығаратын компаниялар әртүрлі әрекеттер мен тәжірибелер жасады: литий батареяларын өндіру Жапонияда ондаған жылдар бойы дамыды және онымен байланысты өндіріс технологиялары жетекші орын алды.
2004 жылы, талшықты лазерлік технология әлі коммерциялық тұрғыдан кеңінен қолданылмаған кезде, Panasonic аралас шығыс үшін LD жартылай өткізгіш лазерлері мен импульстік шаммен айдалатын YAG лазерлерін пайдаланды (схема төмендегі суретте көрсетілген).
Көп лазерлі гибридті дәнекерлеу технологиясының сұлбасы және дәнекерлеу басының құрылымы
Импульс арқылы жасалған жоғары қуатты тығыздықтағы жарық нүктесіYAG лазерішағын дақпен жеткілікті дәнекерлеу енуін алу үшін дәнекерлеу саңылауларын жасау үшін дайындамаға әсер ету үшін қолданылады. Бұл ретте LD жартылай өткізгіш лазері дайындаманы алдын ала қыздыру және дәнекерлеу үшін CW үздіксіз лазерін қамтамасыз ету үшін қолданылады. Дәнекерлеу процесі кезінде балқытылған бассейн үлкенірек дәнекерлеу саңылауларын алу үшін көбірек энергия береді, дәнекерлеу тігісінің енін арттырады және дәнекерлеу саңылауларының жабылу уақытын ұзартады, балқытылған бассейндегі газдың шығуына және дәнекерлеудің кеуектілігін азайтуға көмектеседі. төменде көрсетілгендей тігіс
Гибридтің схемалық диаграммасылазерлік дәнекерлеу
Бұл технологияны қолдану,YAG лазерлеріжәне қуаты бірнеше жүз ватт бар LD лазерлерін 80 мм/с жоғары жылдамдықпен жұқа литий батареяларының корпустарын дәнекерлеу үшін пайдалануға болады. Дәнекерлеу әсері суретте көрсетілгендей.
Түрлі процесс параметрлері бойынша дәнекерлеу морфологиясы
Талшықты лазерлердің дамуы мен өсуімен талшықты лазерлер сәуленің жақсы сапасы, жоғары фотоэлектрлік түрлендіру тиімділігі, ұзақ қызмет ету мерзімі, оңай техникалық қызмет көрсету және жоғары қуат сияқты көптеген артықшылықтарына байланысты лазерлік металды өңдеуде импульстік YAG лазерлерін біртіндеп ауыстырды.
Сондықтан жоғарыда келтірілген лазерлік гибридті дәнекерлеу ерітіндісіндегі лазер комбинациясы талшықты лазер + LD жартылай өткізгіш лазерге айналды және лазер сонымен қатар арнайы өңдеу басы арқылы коаксиалды түрде шығарылады (дәнекерлеу басы 7-суретте көрсетілген). Дәнекерлеу процесінде лазердің әсер ету механизмі бірдей.
Композиттік лазермен дәнекерлеу қосылысы
Бұл жоспарда импульстікYAG лазерідәнекерлеу жылдамдығын едәуір арттыратын және дәнекерлеу сапасын жақсартатын сәуленің сапасы жақсырақ, қуаттылығы жоғары және үздіксіз шығуы бар талшықты лазермен ауыстырылады (дәнекерлеу әсері 8-суретте көрсетілген). Бұл жоспар да Сондықтан, оны кейбір тұтынушылар ұнатады. Қазіргі уақытта бұл шешім қуат батареясының жоғарғы қақпағын дәнекерлеу өндірісінде қолданылған және дәнекерлеу жылдамдығы 200 мм / с жетуі мүмкін.
Гибридті лазермен дәнекерлеу арқылы үстіңгі қақпақ дәнекерлеуінің пайда болуы
Қос толқынды лазерлік дәнекерлеу шешімі жоғары жылдамдықты дәнекерлеудің дәнекерлеу тұрақтылығын шешіп, аккумулятор ұяшығының үстіңгі қақпақтарын жоғары жылдамдықпен дәнекерлеудің дәнекерлеу сапасының талаптарына сәйкес келсе де, жабдық пен процесс тұрғысынан бұл шешімде әлі де кейбір мәселелер бар.
Біріншіден, бұл шешімнің аппараттық құрамдас бөліктері салыстырмалы түрде күрделі, екі түрлі лазер түрін және арнайы қос толқынды лазерлік дәнекерлеу қосылыстарын қолдануды талап етеді, бұл жабдықты инвестициялау шығындарын арттырады, жабдыққа техникалық қызмет көрсетудің қиындығын арттырады және жабдықтың ықтимал істен шығуын арттырады. ұпайлар;
Екіншіден, қос толқын ұзындығылазерлік дәнекерлеуҚолданылатын қосылыс бірнеше линзалар жиынтығынан тұрады (4-суретті қараңыз). Қуат жоғалуы кәдімгі дәнекерлеу қосылыстарына қарағанда үлкенірек және қос толқын ұзындығы лазердің коаксиалды шығысын қамтамасыз ету үшін линзаның орнын тиісті күйге келтіру керек. Ал тұрақты фокустық жазықтыққа назар аудара отырып, ұзақ мерзімді жоғары жылдамдықты жұмыс, линзаның орналасуы оптикалық жолдың өзгеруін тудыруы және дәнекерлеу сапасына әсер етуі мүмкін, қолмен қайта реттеуді қажет етеді;
Үшіншіден, дәнекерлеу кезінде лазердің шағылысуы күшті және жабдық пен компоненттерді оңай зақымдауы мүмкін. Әсіресе ақаулы өнімдерді жөндегенде, тегіс дәнекерлеу беті лазерлік дабылды оңай тудыруы мүмкін лазер сәулесінің үлкен мөлшерін көрсетеді және жөндеу үшін өңдеу параметрлерін реттеу қажет.
Жоғарыда аталған мәселелерді шешу үшін біз зерттеудің басқа жолын іздеуіміз керек. 2017-2018 жылдары біз жоғары жиілікті тербелісті зерттедіклазерлік дәнекерлеубатареяның үстіңгі қақпағының технологиясын енгізді және оны өндірісте қолдануға ықпал етті. Лазерлік сәуленің жоғары жиілікті бұралмалы дәнекерлеуі (бұдан әрі - бұралмалы дәнекерлеу) 200 мм/с жоғары жылдамдықтағы дәнекерлеудің тағы бір процесі болып табылады.
Гибридті лазерлік дәнекерлеу ерітіндісімен салыстырғанда, бұл шешімнің аппараттық бөлігі тербелмелі лазерлік дәнекерлеу басымен біріктірілген кәдімгі талшықты лазерді қажет етеді.
тербеліс тербелетін дәнекерлеу басы
Дәнекерлеу басының ішінде қозғалтқышпен басқарылатын шағылыстыратын линза бар, оны жобаланған траектория түріне (әдетте дөңгелек, S-тәрізді, 8-пішінді және т.б.), бұрылу амплитудасы мен жиілігіне сәйкес лазердің айналуын басқаруға бағдарламалауға болады. Әр түрлі бұрылыс параметрлері дәнекерлеудің көлденең қимасын жасай алады. Әртүрлі пішінде және әртүрлі өлшемдерде келеді.
Әртүрлі бұрылыс траекториялары бойынша алынған дәнекерлеулер
Жоғары жиілікті бұралмалы дәнекерлеу басы дайындамалар арасындағы саңылау бойымен дәнекерлеу үшін сызықты қозғалтқышпен қозғалады. Жасуша қабықшасының қабырғасының қалыңдығына сәйкес бұрылу траекториясының сәйкес түрі мен амплитудасы таңдалады. Дәнекерлеу кезінде статикалық лазер сәулесі тек V-тәрізді дәнекерлеу қимасын құрайды. Дегенмен, бұралмалы дәнекерлеу басының көмегімен сәулелік нүкте фокустық жазықтықта жоғары жылдамдықпен тербеледі, динамикалық және айналмалы дәнекерлеу саңылауын құрайды, ол сәйкес дәнекерлеу тереңдігі мен еніне қатынасын ала алады;
Айналмалы дәнекерлеу саңылауы дәнекерлеуді араластырады. Бір жағынан, ол газдың шығуына көмектеседі және дәнекерлеу тесігін азайтады және дәнекерлеудің жарылу нүктесіндегі саңылауларды жөндеуге белгілі бір әсер етеді (12-суретті қараңыз). Екінші жағынан, дәнекерленген металды қыздыру және салқындату ретті түрде жүзеге асырылады. Айналым дәнекерлеу тігісінің бетін тұрақты және реттелген балық шкаласы үлгісін көрсетеді.
Бұрылмалы дәнекерлеу тігісін қалыптау
Әртүрлі бұрылыс параметрлері кезінде бояудың ластануына дәнекерленген жіктердің бейімделуі
Жоғарыда аталған пункттер жоғарғы қақпақты жоғары жылдамдықпен дәнекерлеуге арналған үш негізгі сапа талаптарына сәйкес келеді. Бұл шешімнің басқа артықшылықтары бар:
① Лазер қуатының көп бөлігі динамикалық кілт тесігіне енгізілетіндіктен, сыртқы шашыраңқы лазер азаяды, сондықтан азырақ лазер қуаты қажет және дәнекерлеуге түсетін жылу салыстырмалы түрде төмен (композиттік дәнекерлеуге қарағанда 30% аз), бұл жабдықты азайтады. жоғалту және энергия жоғалту;
② Айналмалы дәнекерлеу әдісі дайындамаларды құрастыру сапасына жоғары бейімділікке ие және құрастыру қадамдары сияқты мәселелерден туындаған ақауларды азайтады;
③Айналмалы дәнекерлеу әдісі дәнекерлеу саңылауларына күшті жөндеу әсерін тигізеді және аккумулятордың дәнекерлеу саңылауларын жөндеу үшін осы әдісті пайдаланудың кірістілік жылдамдығы өте жоғары;
④Жүйе қарапайым, ал жабдықты жөндеу және жөндеу қарапайым.
3. Үстіңгі қаптаманың лазерлік дәнекерлеу технологиясының 3.0 дәуірі
Дәнекерлеу жылдамдығы 300 мм/с
Жаңа энергетикалық субсидиялар азайып келе жатқандықтан, аккумулятор өндірісінің барлық дерлік өнеркәсіптік тізбегі қызыл теңізге құлады. Сала да қайта құру кезеңіне аяқ басты, ауқымды және технологиялық артықшылықтары бар жетекші компаниялардың үлесі одан әрі өсті. Бірақ сонымен бірге «сапаны жақсарту, шығындарды азайту және тиімділікті арттыру» көптеген компаниялардың басты тақырыбына айналады.
Субсидиялар аз немесе мүлдем жоқ кезеңде тек технологияның қайталанатын жаңартуларына қол жеткізу, өндірістің жоғары тиімділігіне қол жеткізу, бір аккумулятордың өзіндік құнын төмендету және өнім сапасын жақсарту арқылы біз бәсекелестікте жеңіске жетудің қосымша мүмкіндігіне ие бола аламыз.
Han's Laser аккумулятор ұяшығының үстіңгі қақпақтары үшін жоғары жылдамдықты дәнекерлеу технологиясын зерттеуге инвестициялауды жалғастыруда. Жоғарыда келтірілген бірнеше технологиялық әдістерге қоса, ол сақиналы нүктелік лазермен дәнекерлеу технологиясы және батарея ұяшығының үстіңгі қақпақтарына арналған гальванометрлік лазерлік дәнекерлеу технологиясы сияқты озық технологияларды зерттейді.
Өндіріс тиімділігін одан әрі арттыру үшін 300 мм/с және одан жоғары жылдамдықта жоғарғы қақпақты дәнекерлеу технологиясын зерттеңіз. Han's Laser 2017-2018 жылдары гальванометрді лазермен дәнекерлеуді сканерлеуді зерттеді, гальванометрмен дәнекерлеу кезінде дайындаманы қиын газдан қорғаудың техникалық қиындықтарын және дәнекерлеу бетін қалыптастырудың нашар әсерінен өтіп, 400-500 мм/с жетуге мүмкіндік берді.лазерлік дәнекерлеуұяшықтың үстіңгі қақпағының. Дәнекерлеу 26148 батареясы үшін тек 1 секундты алады.
Дегенмен, тиімділігі жоғары болғандықтан, тиімділікке сәйкес келетін тірек жабдықты жасау өте қиын және жабдықтың құны жоғары. Сондықтан, бұл шешім үшін қосымша коммерциялық өңдеу жүргізілмеді.
одан әрі дамуыменталшықты лазертехнологиясы, сақина тәрізді жарық дақтарын тікелей шығара алатын жаңа жоғары қуатты талшықты лазерлер іске қосылды. Лазердің бұл түрі арнайы көп қабатты оптикалық талшықтар арқылы нүктелік-сақина лазерлік дақтарды шығара алады және суретте көрсетілгендей нүкте пішіні мен қуатты бөлуді реттеуге болады.
Әртүрлі бұрылыс траекториялары бойынша алынған дәнекерлеулер
Реттеу арқылы лазер қуатының тығыздығын бөлу нүкте-пончик-топат пішініне айналдыруға болады. Лазердің бұл түрі суретте көрсетілгендей Корона деп аталады.
Реттелетін лазер сәулесі (сәйкесінше: орталық жарық, орталық жарық + сақиналы шам, сақина шамы, екі сақиналы шам)
2018 жылы алюминий қабықшасының батарея ұяшығының үстіңгі қақпақтарын дәнекерлеуде осы типтегі бірнеше лазерлерді қолдану сынақтан өтті және Корона лазерінің негізінде батарея ұяшығының үстіңгі қақпақтарын лазермен дәнекерлеуге арналған 3.0 технологиялық шешім бойынша зерттеулер басталды. Корона лазері нүктелік сақина режимінің шығысын орындаған кезде, оның шығыс сәулесінің қуат тығыздығын бөлу сипаттамалары жартылай өткізгіш + талшықты лазердің композиттік шығысына ұқсас болады.
Дәнекерлеу процесінде жоғары қуат тығыздығы бар орталық нүкте шамы жеткілікті дәнекерлеу енуін алу үшін терең ену дәнекерлеу үшін кілт саңылауын құрайды (гибридті дәнекерлеу ерітіндісіндегі талшықты лазердің шығысына ұқсас) және сақиналы шам көбірек жылу енгізуін қамтамасыз етеді , кілт саңылауын үлкейтіңіз, металл буының және плазманың кілт саңылауының шетіндегі сұйық металға әсерін азайтыңыз, нәтижесінде металл шашырауын азайтыңыз және дәнекерлеудің жылу циклінің уақытын көбейтіңіз, балқытылған бассейндегі газдың бір минутқа шығуына көмектесіңіз. ұзағырақ уақыт, жоғары жылдамдықтағы дәнекерлеу процестерінің тұрақтылығын арттыру (гибридті дәнекерлеу ерітінділеріндегі жартылай өткізгіш лазерлердің шығысына ұқсас).
Сынақта біз жұқа қабырғалы батареяларды дәнекерледік және 18-суретте көрсетілгендей, дәнекерлеудің өлшемдерінің консистенциясы жақсы және CPK процесінің мүмкіндігі жақсы екенін анықтадық.
Қабырғасының қалыңдығы 0,8 мм (дәнекерлеу жылдамдығы 300 мм/с) батареяның үстіңгі қақпағын дәнекерлеудің сыртқы түрі
Аппараттық құралдарға келетін болсақ, гибридті дәнекерлеу шешімінен айырмашылығы, бұл шешім қарапайым және екі лазерді немесе арнайы гибридті дәнекерлеу басын қажет етпейді. Ол үшін қарапайым кәдімгі жоғары қуатты лазерлік дәнекерлеу басы қажет (тек бір оптикалық талшық бір толқын ұзындығы лазерді шығаратындықтан, линзаның құрылымы қарапайым, ешқандай реттеу қажет емес және қуат жоғалуы аз), жөндеуді және жөндеуді жеңілдетеді. , және жабдықтың тұрақтылығы айтарлықтай жақсарды.
Аппараттық шешімнің қарапайым жүйесінен басқа және аккумулятор ұяшығының үстіңгі қақпағының жоғары жылдамдықты дәнекерлеу процесінің талаптарына жауап беретіндіктен, бұл шешім технологиялық қолданбаларда басқа да артықшылықтарға ие.
Сынақта біз аккумулятордың үстіңгі қақпағын 300 мм/с жоғары жылдамдықпен дәнекерледік және әлі де жақсы дәнекерлеу тігісін қалыптастыру әсерлеріне қол жеткіздік. Сонымен қатар, қабырғасының әртүрлі қалыңдығы 0,4, 0,6 және 0,8 мм қабықтар үшін, тек лазерлік шығыс режимін реттеу арқылы жақсы дәнекерлеуді орындауға болады. Дегенмен, қос толқынды лазерлік гибридті дәнекерлеу шешімдері үшін дәнекерлеу басының немесе лазердің оптикалық конфигурациясын өзгерту қажет, бұл үлкен жабдық шығындарын және жөндеу уақытының шығындарын әкеледі.
Сондықтан нүкте-сақина дақлазерлік дәнекерлеушешім 300 мм/с жылдамдықпен ультра жоғары жылдамдықтағы жоғарғы қақпақ дәнекерлеуіне қол жеткізіп қана қоймайды және қуат батареяларының өндірістік тиімділігін арттырады. Модельді жиі өзгертуді қажет ететін аккумулятор шығаратын компаниялар үшін бұл шешім жабдық пен өнімдердің сапасын айтарлықтай жақсарта алады. үйлесімділік, үлгіні өзгерту және жөндеу уақытын қысқарту.
Қабырғасының қалыңдығы 0,4 мм (дәнекерлеу жылдамдығы 300 мм/с) батареяның үстіңгі қақпағын дәнекерлеудің сыртқы түрі
Қабырғасының қалыңдығы 0,6 мм (дәнекерлеу жылдамдығы 300 мм/с) батареяның үстіңгі қақпағын дәнекерлеудің сыртқы түрі
Жұқа қабырғалы ұяшықты дәнекерлеуге арналған тәжді лазерлік дәнекерлеудің енуі – процестің мүмкіндіктері
Жоғарыда аталған Corona лазеріне қоса, AMB лазерлері мен ARM лазерлері ұқсас оптикалық шығыс сипаттамаларына ие және оларды лазерлік дәнекерлеудің шашырауын жақсарту, дәнекерлеу бетінің сапасын жақсарту және жоғары жылдамдықтағы дәнекерлеу тұрақтылығын жақсарту сияқты мәселелерді шешу үшін пайдалануға болады.
4. Түйіндеме
Жоғарыда аталған әртүрлі шешімдердің барлығы отандық және шетелдік литий батареяларын шығаратын компаниялардың нақты өндірісінде қолданылады. Өндіріс уақытының әртүрлі болуына және әртүрлі техникалық жағдайларға байланысты әртүрлі технологиялық шешімдер өнеркәсіпте кеңінен қолданылады, бірақ компаниялар тиімділік пен сапаға жоғары талаптар қояды. Ол үнемі жетілдіріліп отырады және жақында технологияның алдыңғы қатарында тұрған компаниялар көбірек жаңа технологияларды қолданады.
Қытайдың жаңа энергетикалық аккумулятор өнеркәсібі салыстырмалы түрде кеш басталды және ұлттық саясаттың арқасында тез дамыды. Байланысты технологиялар бүкіл сала тізбегінің бірлескен күш-жігерімен алға жылжуды жалғастырды және көрнекті халықаралық компаниялармен арадағы айырмашылықты жан-жақты қысқартты. Отандық литий аккумуляторлық жабдық өндірушісі ретінде Maven сонымен қатар аккумуляторлық жинақ жабдығын қайталанатын жаңартуға көмектесетін және энергияны сақтайтын жаңа батарея модульдерінің автоматтандырылған өндірісі үшін жақсы шешімдерді ұсына отырып, өзінің артықшылықтарын үнемі зерттейді.
Жіберу уақыты: 19 қыркүйек 2023 ж
