В январе 2023 года ряд китайских компаний объявили о планах расширения производства аккумуляторных батарей и систем хранения энергии, с объемом инвестиций, приближающимся к 100 миллиардам юаней, и совокупной производственной мощностью в 269 ГВт·ч, что превышает совокупный объем производства за первое полугодие прошлого года (206,4 ГВт·ч) и почти покрывает прошлогодний установленный спрос на аккумуляторные батареи в стране (294,6 ГВт·ч).
| Предприятие | Сумма инвестиций (млрд) | Производственная мощность (ГВтч) |
| БАЙД | 10 (ориентировочно) | 35 |
| БАТАРЕЯ ЕВЫ | 20.8 | 80 |
| Ганфэн Литий | 15 | 34 |
| Аккумулятор BAK | 13 | 30 |
| Farasis Energy | 10 | 30 |
| Группа Шэнхун | 30.6 | 60 |
| Общий | 99,4 | 269 |
Источник данных: China Automotive News, общедоступные данные из сети.
В процессе производства силовых батарей качество сварки корпуса влияет на стабильность и безопасность системы сборки батареи. Внутри корпуса силовой батареи в основном находится органический электролит, специальная диафрагма, а крышка содержит взрывозащитный клапан, полюсные клеммы, защитный колпачок, отверстие для впрыска жидкости и т. д. Качество сварки между корпусом и крышкой очень важно, и оно напрямую влияет на степень герметичности батареи. Некачественная сварка может привести к протечкам батареи, осаждению лития и ухудшению внешнего вида батареи.
▲Пайка квадратных литиевых батарей в прочном корпусе
01. Распространенные проблемы сварочных швов
1. Неудовлетворительный внешний вид: сварочное напряжение, песчаные глаза, наклон образца.
2. Недостаточная прочность и герметичность: недостаточная глубина сварки, трещины, большие воздушные отверстия, приводящие к протечке батареи.
02 Анализ процесса решения проблем, связанных со сварочным швом
Согласно анализу отказов методом FTA, проблемы сварных швов в основном сводятся к проблемам внешнего вида и прочности сварного шва. Факторы внешнего вида: процесс сканирования CCD сварочного оборудования, тип и расход защитного газа, чистота сварочного образца, точность и способ механической подгонки образца. Факторы прочности сварного шва и герметичности: точность используемого сырья, состав алюминия, влияние параметров процесса.
| Классификация | Вопросы | Категоризация причин процесса | Конкретные причины |
|
Появление | Частичная сварка | Траектория сварки Идентификация и позиционирование | Процесс позиционирования с помощью ПЗС-матрицы не позволяет точно идентифицировать особенности образца, что приводит к отклонению траектории сварки, недостаточному освещению образца вспомогательным источником света и усложняет позиционирование фотоснимка. |
| Трахома, воздушное отверстие | Сам материал и условия сварки | Состав материала алюминиевого корпуса, неправильная настройка типа и расхода защитного газа, неправильное соответствие метода верхней сварки и зазора между крышкой и корпусом, недостаточная чистота зоны боковой сварки или верхней сварки. | |
| Неравномерность выборки | Точность сборки образца | Метод сварки крышки и верхней части оболочки приводит к неправильному соответствию зазоров сварного шва и накоплению напряжений в процессе сварки. | |
| Прочность сварки | Утечка батареи | Ошибка размера выборки и влияние параметров сварки | Размеры посадки крышки и корпуса нестабильны, а параметры процесса заданы неточно. |
03 Роль защитного газа
Защитный газ в процессе лазерной сварки предотвращает окисление поверхности металла, защищает линзу, сдувает плазму, но необходимо контролировать направление потока воздуха, давление и расход. Защитный газ создает турбулентность, что может привести к пористости, неровному шву и другим проблемам в сварном шве.
04 Различные характеристики газа
В качестве защитных газов для лазерной сварки используются гелий, аргон и азот.
Гелий: Высокая степень ионизации, лазерный луч проходит сквозь него, вся энергия луча достигает поверхности заготовки, что затрудняет образование пор, но является дорогостоящим методом.
Аргон: дешевле гелия, но подвержен ионизации высокотемпературной плазмы. Хотя защитный эффект лучше, он экранирует часть энергии лазерного излучения, снижая мощность лазера, что делает поверхность, сваренную гелием, более гладкой.
Азот: низкая цена, низкая ионизация, разбухание при сварке может вступать в реакцию с некоторыми элементами алюминиевого сплава, образуя нестабильные соединения, что влияет на прочность сварки.
05 Анализ влияния различных условий сварки
При сварке с использованием азота и аргона в качестве защитного газа, при использовании азота, равномерность ширины сварного шва низкая, а при использовании аргона — шов получается ровным, рисунок «рыбья чешуя» более равномерным, а внешний вид лучше, чем при сварке азотом. (Как показано на рисунке ниже)
▲Различный эффект сварки защитным газом (различная равномерность ширины шва)
Мощность лазера при ударной сварке, при одинаковой скорости сварки и используемом защитном газе, показывает, что чем выше фактическая выходная мощность, тем быстрее расплавляется и испаряется сварочный материал, повышается текучесть расплавленной ванны, поверхность с рисунком в виде рыбьей чешуи становится более однородной, а сварочный шов — более ровным. (Как показано на рисунке ниже)
▲Различный эффект сварки при разной мощности (разная однородность поверхности)
Краткое содержание
1. На качество сварки в местах установки лазерного сварочного оборудования, позиционирования с помощью ПЗС-сканера и параметров сварки влияют такие факторы, как наличие дефектов при частичной сварке.
2. Выбор типа защитного газа и настройка параметров позволяют улучшить однородность сварного шва, обеспечить чистоту зоны сварки, уменьшить попадание посторонних примесей и снизить образование сварочного шлака, вызванного пористостью трахомы.
3. Механическая посадка с зазором лучше, чем посадка с натягом. Процесс полевой сварки, включающий сначала точечную сварку, а затем непрерывную сварку, позволяет в значительной степени решить проблемы стабильности сварки с зазором.
Компания Maven Laser, основанная в 2008 году, специализируется на лазерных технологиях и имеет 5-летний опыт работы в области лазерной сварки, специализируясь на подборе наиболее подходящих решений и сварочных аппаратов. В январе мы выпустили наш новейший ручной лазерный сварочный аппарат с воздушным охлаждением, который сейчас продается по специальной акции: при покупке 5 единиц цена одного аппарата составляет всего 4500 долларов, при покупке 10 единиц — 4200 долларов. Ручной сварочный аппарат с воздушным охлаждением имеет компактные размеры, подходит для сварки на открытом воздухе, а решение проблемы теплоотвода, присущей современным сварочным аппаратам, позволяет использовать его длительное время без перерывов. Добро пожаловать! Maven Laser — ваш профессиональный партнер в области лазерных технологий.
Дата публикации: 03.03.2023
