वर्गाकार एल्युमिनियम शेल लिथियम ब्याट्रीहरूमा धेरै फाइदाहरू छन् जस्तै सरल संरचना, राम्रो प्रभाव प्रतिरोध, उच्च ऊर्जा घनत्व, र ठूलो सेल क्षमता। तिनीहरू सधैं घरेलु लिथियम ब्याट्री निर्माण र विकासको मुख्य दिशा भएका छन्, बजारको ४०% भन्दा बढीको लागि लेखांकन।
वर्गाकार एल्युमिनियम शेल लिथियम ब्याट्रीको संरचना चित्रमा देखाइए अनुसार छ, जुन ब्याट्री कोर (सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोड पानाहरू, विभाजक), इलेक्ट्रोलाइट, शेल, माथिल्लो आवरण र अन्य घटकहरू मिलेर बनेको छ।
वर्गाकार एल्युमिनियम खोल लिथियम ब्याट्री संरचना
वर्गाकार एल्युमिनियम शेल लिथियम ब्याट्रीहरूको निर्माण र संयोजन प्रक्रियाको क्रममा, ठूलो संख्यामालेजर वेल्डिंगप्रक्रियाहरू आवश्यक पर्दछ, जस्तै: ब्याट्री सेलहरू र कभर प्लेटहरूको नरम जडानहरूको वेल्डिंग, कभर प्लेट सीलिङ वेल्डिङ, सील नेल वेल्डिङ, आदि। लेजर वेल्डिङ प्रिज्म्याटिक पावर ब्याट्रीहरूको लागि मुख्य वेल्डिङ विधि हो। यसको उच्च ऊर्जा घनत्व, राम्रो पावर स्थिरता, उच्च वेल्डिङ परिशुद्धता, सजिलो व्यवस्थित एकीकरण र अन्य धेरै फाइदाहरूको कारण,लेजर वेल्डिंगप्रिज्म्याटिक एल्युमिनियम शेल लिथियम ब्याट्रीहरूको उत्पादन प्रक्रियामा अपरिहार्य भूमिका।
मेभेन ४-अक्ष स्वचालित ग्याल्भानोमिटर प्लेटफर्मफाइबर लेजर वेल्डिङ मेसिन
माथिल्लो आवरण सिलको वेल्डिङ सिम वर्गाकार एल्युमिनियम शेल ब्याट्रीमा सबैभन्दा लामो वेल्डिङ सिम हो, र यो वेल्डिङ सिम पनि हो जुन वेल्ड गर्न सबैभन्दा लामो समय लाग्छ। हालका वर्षहरूमा, लिथियम ब्याट्री उत्पादन उद्योग द्रुत गतिमा विकसित भएको छ, र माथिल्लो आवरण सिल गर्ने लेजर वेल्डिङ प्रक्रिया प्रविधि र यसको उपकरण प्रविधि पनि द्रुत गतिमा विकसित भएको छ। उपकरणको फरक वेल्डिङ गति र कार्यसम्पादनको आधारमा, हामी माथिल्लो आवरण लेजर वेल्डिङ उपकरण र प्रक्रियाहरूलाई लगभग तीन युगमा विभाजन गर्छौं। ती हुन् १.० युग (२०१५-२०१७) वेल्डिङ गति <१०० मिमी/सेकेन्ड, २.० युग (२०१७-२०१८) १००-२०० मिमी/सेकेन्ड, र ३.० युग (२०१९-) २००-३०० मिमी/सेकेन्ड। निम्नले समयको बाटोमा प्रविधिको विकासको परिचय दिनेछ:
१. शीर्ष कभर लेजर वेल्डिंग प्रविधिको १.० युग
वेल्डिङ गति＜१०० मिमी/सेकेन्ड
२०१५ देखि २०१७ सम्म, नीतिहरूद्वारा संचालित घरेलु नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरू विस्फोट हुन थाले, र पावर ब्याट्री उद्योग विस्तार हुन थाल्यो। यद्यपि, घरेलु उद्यमहरूको प्रविधि संचय र प्रतिभा भण्डार अझै पनि अपेक्षाकृत सानो छ। सम्बन्धित ब्याट्री उत्पादन प्रक्रियाहरू र उपकरण प्रविधिहरू पनि आफ्नो शैशवकालमा छन्, र उपकरण स्वचालनको डिग्री अपेक्षाकृत कम छ, उपकरण निर्माताहरूले भर्खरै पावर ब्याट्री निर्माणमा ध्यान दिन र अनुसन्धान र विकासमा लगानी बढाउन थालेका छन्। यस चरणमा, वर्ग ब्याट्री लेजर सील गर्ने उपकरणहरूको लागि उद्योगको उत्पादन दक्षता आवश्यकताहरू सामान्यतया ६-१०PPM हुन्छन्। उपकरण समाधानले सामान्यतया १ किलोवाट फाइबर लेजर प्रयोग गर्दछ जुन साधारण मार्फत उत्सर्जन गर्न सकिन्छ।लेजर वेल्डिंग हेड(तस्बिरमा देखाइए अनुसार), र वेल्डिङ हेड सर्वो प्लेटफर्म मोटर वा रेखीय मोटरद्वारा संचालित हुन्छ। चाल र वेल्डिङ, वेल्डिङ गति ५०-१०० मिमी/सेकेन्ड।
ब्याट्री कोर टप कभर वेल्ड गर्न १ किलोवाट लेजर प्रयोग गर्दै
मालेजर वेल्डिंगप्रक्रियामा, तुलनात्मक रूपमा कम वेल्डिंग गति र वेल्डको अपेक्षाकृत लामो थर्मल चक्र समयको कारण, पग्लिएको पोखरीमा प्रवाह र ठोस हुन पर्याप्त समय हुन्छ, र सुरक्षात्मक ग्यासले पग्लिएको पोखरीमा राम्रोसँग ढाक्न सक्छ, जसले गर्दा चिल्लो र पूर्ण सतह प्राप्त गर्न सजिलो हुन्छ, तल देखाइए अनुसार राम्रो स्थिरताका साथ वेल्ड गरिन्छ।
माथिल्लो आवरणको कम-गतिको वेल्डिंगको लागि वेल्ड सिम बनाउने काम
उपकरणको सन्दर्भमा, उत्पादन दक्षता उच्च नभए पनि, उपकरण संरचना अपेक्षाकृत सरल छ, स्थिरता राम्रो छ, र उपकरण लागत कम छ, जसले यस चरणमा उद्योग विकासको आवश्यकताहरू राम्रोसँग पूरा गर्दछ र पछिको प्राविधिक विकासको लागि जग बसाल्छ।
यद्यपि शीर्ष कभर सिलिंग वेल्डिंग १.० युगमा सरल उपकरण समाधान, कम लागत, र राम्रो स्थिरताका फाइदाहरू छन्। तर यसको अन्तर्निहित सीमितताहरू पनि धेरै स्पष्ट छन्। उपकरणको सन्दर्भमा, मोटर ड्राइभिङ क्षमताले थप गति वृद्धिको माग पूरा गर्न सक्दैन; प्रविधिको सन्दर्भमा, केवल वेल्डिंग गति र लेजर पावर आउटपुटलाई थप गतिमा बढाउनाले वेल्डिंग प्रक्रियामा अस्थिरता र उपजमा कमी आउनेछ: गति वृद्धिले वेल्डिंग थर्मल चक्र समय छोटो पार्छ, र धातु पग्लने प्रक्रिया अधिक तीव्र हुन्छ, स्प्याटर बढ्छ, अशुद्धताहरूको अनुकूलन क्षमता खराब हुनेछ, र स्प्याटर प्वालहरू बन्ने सम्भावना बढी हुन्छ। एकै समयमा, पग्लिएको पोखरीको ठोसीकरण समय छोटो पारिन्छ, जसले वेल्ड सतह नराम्रो र स्थिरता कम गर्नेछ। जब लेजर स्पट सानो हुन्छ, ताप इनपुट ठूलो हुँदैन र स्प्याटर घटाउन सकिन्छ, तर वेल्डको गहिराई-देखि-चौडाइ अनुपात ठूलो हुन्छ र वेल्ड चौडाइ पर्याप्त हुँदैन; जब लेजर स्पट ठूलो हुन्छ, वेल्डको चौडाइ बढाउन ठूलो लेजर पावर इनपुट गर्न आवश्यक पर्दछ। ठूलो, तर एकै समयमा यसले वेल्डिङ स्प्याटर बढाउनेछ र वेल्डको सतह निर्माण गुणस्तर कमजोर बनाउनेछ। यस चरणमा प्राविधिक स्तर अन्तर्गत, थप गति बढाउनुको अर्थ दक्षताको लागि उपज साटासाट गर्नुपर्छ, र उपकरण र प्रक्रिया प्रविधिको लागि स्तरोन्नति आवश्यकताहरू उद्योगको माग बनेका छन्।
२. शीर्ष आवरणको २.० युगलेजर वेल्डिंगप्रविधि
वेल्डिङ गति २०० मिमी/सेकेन्ड
२०१६ मा, चीनको अटोमोबाइल पावर ब्याट्रीहरूको स्थापित क्षमता लगभग ३०.८GWh थियो, २०१७ मा यो लगभग ३६GWh थियो, र २०१८ मा, थप विस्फोटको साथ, स्थापित क्षमता ५७GWh पुग्यो, जुन वर्ष-दर-वर्ष ५७% ले वृद्धि हो। नयाँ ऊर्जा यात्रुवाहक सवारी साधनहरूले पनि लगभग दस लाख उत्पादन गरे, जुन वर्ष-दर-वर्ष ८०.७% ले वृद्धि हो। स्थापित क्षमतामा विस्फोटको पछाडि लिथियम ब्याट्री उत्पादन क्षमताको रिलीज हो। नयाँ ऊर्जा यात्रुवाहक सवारी साधन ब्याट्रीहरूले स्थापित क्षमताको ५०% भन्दा बढी ओगटेका छन्, जसको अर्थ ब्याट्री प्रदर्शन र गुणस्तरको लागि उद्योगको आवश्यकताहरू बढ्दो रूपमा कडा हुँदै जानेछन्, र उत्पादन उपकरण प्रविधि र प्रक्रिया प्रविधिमा भएका सुधारहरू पनि नयाँ युगमा प्रवेश गरेका छन्: एकल-लाइन उत्पादन क्षमता आवश्यकताहरू पूरा गर्न, शीर्ष कभर लेजर वेल्डिंग उपकरणको उत्पादन क्षमता १५-२०PPM मा बढाउनु आवश्यक छ, र यसकोलेजर वेल्डिंगगति १५०-२०० मिमी/सेकेन्ड पुग्नु पर्छ। त्यसकारण, ड्राइभ मोटरहरूको सन्दर्भमा, विभिन्न उपकरण निर्माताहरूले रेखीय मोटर प्लेटफर्मलाई स्तरोन्नति गरिएको छ ताकि यसको गति संयन्त्रले आयताकार ट्र्याजेक्टोरी २०० मिमी/सेकेन्ड एकसमान गति वेल्डिंगको लागि गति प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ; यद्यपि, उच्च-गति वेल्डिंग अन्तर्गत वेल्डिंग गुणस्तर कसरी सुनिश्चित गर्ने भनेर थप प्रक्रिया सफलताहरू आवश्यक पर्दछ, र उद्योगका कम्पनीहरूले धेरै अन्वेषण र अध्ययनहरू सञ्चालन गरेका छन्: १.० युगको तुलनामा, २.० युगमा उच्च-गति वेल्डिंगले सामना गर्ने समस्या यो हो: साधारण वेल्डिंग हेडहरू मार्फत एकल बिन्दु प्रकाश स्रोत आउटपुट गर्न साधारण फाइबर लेजरहरू प्रयोग गर्दै, चयन २०० मिमी/सेकेन्ड आवश्यकता पूरा गर्न गाह्रो छ।
मूल प्राविधिक समाधानमा, वेल्डिङ फर्मिङ प्रभावलाई विकल्पहरू कन्फिगर गरेर, स्पट साइज समायोजन गरेर र लेजर पावर जस्ता आधारभूत प्यारामिटरहरू समायोजन गरेर मात्र नियन्त्रण गर्न सकिन्छ: सानो स्पट भएको कन्फिगरेसन प्रयोग गर्दा, वेल्डिङ पूलको किहोल सानो हुनेछ, पोखरीको आकार अस्थिर हुनेछ, र वेल्डिङ अस्थिर हुनेछ। सिवन फ्युजन चौडाइ पनि अपेक्षाकृत सानो छ; ठूलो लाइट स्पट भएको कन्फिगरेसन प्रयोग गर्दा, किहोल बढ्नेछ, तर वेल्डिङ पावर उल्लेखनीय रूपमा बढ्नेछ, र स्प्याटर र ब्लास्ट होल दरहरू उल्लेखनीय रूपमा बढ्नेछ।
सैद्धान्तिक रूपमा, यदि तपाईं उच्च-गतिको वेल्ड गठन प्रभाव सुनिश्चित गर्न चाहनुहुन्छ भनेलेजर वेल्डिंगमाथिल्लो आवरणको लागि, तपाईंले निम्न आवश्यकताहरू पूरा गर्नुपर्छ:
① वेल्डिङ सिमको चौडाइ पर्याप्त छ र वेल्डिङ सिमको गहिराइ-देखि-चौडाइ अनुपात उपयुक्त छ, जसको लागि प्रकाश स्रोतको ताप कार्य दायरा पर्याप्त ठूलो हुनु र वेल्डिङ लाइन ऊर्जा उचित दायरा भित्र हुनु आवश्यक छ;
② वेल्ड चिल्लो हुन्छ, जसको लागि वेल्डिङ प्रक्रियाको क्रममा वेल्डको थर्मल चक्र समय पर्याप्त लामो हुनु आवश्यक छ ताकि पग्लिएको पोखरीमा पर्याप्त तरलता होस्, र वेल्ड सुरक्षात्मक ग्यासको सुरक्षामा चिल्लो धातुको वेल्डमा ठोस हुन्छ;
③ वेल्ड सिममा राम्रो स्थिरता र थोरै प्वालहरू र प्वालहरू छन्। यसको लागि वेल्डिंग प्रक्रियाको क्रममा, लेजरले वर्कपीसमा स्थिर रूपमा कार्य गर्दछ, र उच्च-ऊर्जा बीम प्लाज्मा निरन्तर उत्पन्न हुन्छ र पग्लिएको पोखरीको भित्री भागमा कार्य गर्दछ। पग्लिएको पोखरीले प्लाज्मा प्रतिक्रिया बल अन्तर्गत "कुञ्जी" उत्पादन गर्दछ। "प्वाल", किहोल पर्याप्त ठूलो र स्थिर हुन्छ, जसले गर्दा उत्पन्न हुने धातुको वाष्प र प्लाज्मा बाहिर निकाल्न र धातुका थोपाहरू बाहिर निकाल्न सजिलो हुँदैन, छिचोलहरू बनाउँछ, र किहोल वरिपरि पग्लिएको पोखरी भत्काउन र ग्यास समावेश गर्न सजिलो हुँदैन। वेल्डिंग प्रक्रियाको क्रममा विदेशी वस्तुहरू जलाइएको र ग्यासहरू विस्फोटक रूपमा छोडिएको भए पनि, ठूलो किहोल विस्फोटक ग्यासहरू निस्कनका लागि बढी अनुकूल हुन्छ र धातुको स्प्याटर र प्वालहरू बन्ने सम्भावना कम गर्दछ।
माथिका बुँदाहरूको प्रतिक्रियामा, उद्योगमा ब्याट्री उत्पादन गर्ने कम्पनीहरू र उपकरण उत्पादन गर्ने कम्पनीहरूले विभिन्न प्रयास र अभ्यासहरू गरेका छन्: जापानमा दशकौंदेखि लिथियम ब्याट्री उत्पादनको विकास भइरहेको छ, र सम्बन्धित उत्पादन प्रविधिहरूले नेतृत्व लिएका छन्।
२००४ मा, जब फाइबर लेजर प्रविधि व्यापक रूपमा व्यावसायिक रूपमा लागू भएको थिएन, प्यानासोनिकले मिश्रित आउटपुटको लागि LD अर्धचालक लेजरहरू र पल्स ल्याम्प-पम्प गरिएका YAG लेजरहरू प्रयोग गर्यो (योजना तलको चित्रमा देखाइएको छ)।
बहु-लेजर हाइब्रिड वेल्डिंग प्रविधि र वेल्डिंग हेड संरचनाको योजना रेखाचित्र
स्पन्दित द्वारा उत्पन्न उच्च-शक्ति घनत्व प्रकाश स्थानYAG लेजरसानो दाग भएको ठाउँलाई वर्कपीसमा कार्य गर्न प्रयोग गरिन्छ जसले गर्दा पर्याप्त वेल्डिङ प्रवेश प्राप्त गर्न वेल्डिङ प्वालहरू उत्पन्न हुन्छन्। साथै, LD अर्धचालक लेजरलाई वर्कपीसलाई पहिले नै तताउन र वेल्ड गर्न CW निरन्तर लेजर प्रदान गर्न प्रयोग गरिन्छ। वेल्डिङ प्रक्रियाको क्रममा पग्लिएको पोखरीले ठूला वेल्डिङ प्वालहरू प्राप्त गर्न, वेल्डिङ सिमको चौडाइ बढाउन र वेल्डिङ प्वालहरूको बन्द हुने समय विस्तार गर्न थप ऊर्जा प्रदान गर्दछ, जसले पग्लिएको पोखरीमा रहेको ग्यासलाई बाहिर निस्कन मद्दत गर्दछ र वेल्डिङ सिमको छिद्र कम गर्दछ, जुन तल देखाइएको छ।
हाइब्रिडको योजनाबद्ध रेखाचित्रलेजर वेल्डिंग
यो प्रविधि प्रयोग गर्दै,YAG लेजरहरूर केही सय वाट मात्र पावर भएका LD लेजरहरू पातलो लिथियम ब्याट्री केसहरूलाई ८० मिमी/सेकेन्डको उच्च गतिमा वेल्ड गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। वेल्डिंग प्रभाव चित्रमा देखाइए जस्तै छ।
विभिन्न प्रक्रिया प्यारामिटरहरू अन्तर्गत वेल्ड आकारविज्ञान
फाइबर लेजरहरूको विकास र उदयसँगै, राम्रो बीम गुणस्तर, उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षता, लामो आयु, सजिलो मर्मतसम्भार, र उच्च शक्ति जस्ता धेरै फाइदाहरूका कारण फाइबर लेजरहरूले लेजर धातु प्रशोधनमा बिस्तारै पल्स्ड YAG लेजरहरूलाई प्रतिस्थापन गरेका छन्।
त्यसकारण, माथिको लेजर हाइब्रिड वेल्डिंग समाधानमा लेजर संयोजन फाइबर लेजर + LD अर्धचालक लेजरमा विकसित भएको छ, र लेजर पनि विशेष प्रशोधन हेड मार्फत समाक्षीय रूपमा आउटपुट हुन्छ (वेल्डिंग हेड चित्र ७ मा देखाइएको छ)। वेल्डिंग प्रक्रियाको क्रममा, लेजर कार्य संयन्त्र उस्तै हुन्छ।
कम्पोजिट लेजर वेल्डिंग जोइन्ट
यस योजनामा, स्पन्दितYAG लेजरराम्रो बीम गुणस्तर, ठूलो शक्ति, र निरन्तर आउटपुट भएको फाइबर लेजरले प्रतिस्थापन गरिन्छ, जसले वेल्डिङ गतिलाई धेरै बढाउँछ र राम्रो वेल्डिङ गुणस्तर प्राप्त गर्दछ (वेल्डिङ प्रभाव चित्र ८ मा देखाइएको छ)। यो योजना पनि त्यसैले, यो केही ग्राहकहरूले मन पराउँछन्। हाल, यो समाधान पावर ब्याट्री शीर्ष कभर सील वेल्डिङको उत्पादनमा प्रयोग गरिएको छ, र २०० मिमी/सेकेन्डको वेल्डिङ गतिमा पुग्न सक्छ।
हाइब्रिड लेजर वेल्डिंग द्वारा शीर्ष कभर वेल्डको उपस्थिति
यद्यपि दोहोरो-तरंगदैर्ध्य लेजर वेल्डिङ समाधानले उच्च-गति वेल्डिङको वेल्ड स्थिरता समाधान गर्दछ र ब्याट्री सेल शीर्ष कभरहरूको उच्च-गति वेल्डिङको वेल्ड गुणस्तर आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ, उपकरण र प्रक्रियाको दृष्टिकोणबाट यो समाधानमा अझै पनि केही समस्याहरू छन्।
सबैभन्दा पहिले, यस समाधानका हार्डवेयर कम्पोनेन्टहरू तुलनात्मक रूपमा जटिल छन्, जसमा दुई फरक प्रकारका लेजरहरू र विशेष दोहोरो-तरंगदैर्ध्य लेजर वेल्डिङ जोइन्टहरूको प्रयोग आवश्यक पर्दछ, जसले उपकरण लगानी लागत बढाउँछ, उपकरण मर्मतसम्भारको कठिनाई बढाउँछ, र सम्भावित उपकरण विफलता बिन्दुहरू बढाउँछ;
दोस्रो, दोहोरो तरंगदैर्ध्यलेजर वेल्डिंगप्रयोग गरिएको जोइन्ट धेरै सेट लेन्सहरू मिलेर बनेको हुन्छ (चित्र ४ हेर्नुहोस्)। पावर हानि सामान्य वेल्डिंग जोइन्टहरू भन्दा ठूलो हुन्छ, र दोहोरो-तरंगदैर्ध्य लेजरको समाक्षीय आउटपुट सुनिश्चित गर्न लेन्सको स्थिति उपयुक्त स्थितिमा समायोजन गर्न आवश्यक छ। र स्थिर फोकल प्लेनमा ध्यान केन्द्रित गर्दै, दीर्घकालीन उच्च-गति सञ्चालन, लेन्सको स्थिति ढीला हुन सक्छ, अप्टिकल मार्गमा परिवर्तनहरू निम्त्याउन सक्छ र वेल्डिंग गुणस्तरलाई असर गर्न सक्छ, म्यानुअल पुन: समायोजन आवश्यक पर्दछ;
तेस्रो, वेल्डिङको समयमा, लेजर परावर्तन गम्भीर हुन्छ र यसले उपकरण र कम्पोनेन्टहरूलाई सजिलै क्षति पुर्याउन सक्छ। विशेष गरी दोषपूर्ण उत्पादनहरू मर्मत गर्दा, चिल्लो वेल्ड सतहले ठूलो मात्रामा लेजर प्रकाश प्रतिबिम्बित गर्दछ, जसले सजिलै लेजर अलार्म निम्त्याउन सक्छ, र मर्मतको लागि प्रशोधन प्यारामिटरहरू समायोजन गर्न आवश्यक छ।
माथिका समस्याहरू समाधान गर्न, हामीले अन्वेषण गर्ने अर्को तरिका खोज्नुपर्छ। २०१७-२०१८ मा, हामीले उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विङको अध्ययन गर्यौंलेजर वेल्डिंगब्याट्री टप कभरको प्रविधि र यसलाई उत्पादन अनुप्रयोगमा प्रवर्द्धन गरियो। लेजर बीम उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विङ वेल्डिङ (यसपछि स्विङ वेल्डिङ भनिन्छ) २०० मिमी/सेकेन्डको अर्को हालको उच्च-गति वेल्डिङ प्रक्रिया हो।
हाइब्रिड लेजर वेल्डिङ सोलुसनको तुलनामा, यस सोलुसनको हार्डवेयर भागलाई ओसिलेटिंग लेजर वेल्डिङ हेडसँग जोडिएको साधारण फाइबर लेजर मात्र चाहिन्छ।
डगमगाउने डगमगाउने वेल्डिङ हेड
वेल्डिङ हेड भित्र मोटर-संचालित रिफ्लेक्टिव्ह लेन्स हुन्छ, जसलाई डिजाइन गरिएको ट्र्याजेक्टोरी प्रकार (सामान्यतया गोलाकार, S-आकारको, 8-आकारको, आदि), स्विङ एम्प्लिच्युड र फ्रिक्वेन्सी अनुसार लेजरलाई स्विङ गर्न नियन्त्रण गर्न प्रोग्राम गर्न सकिन्छ। विभिन्न स्विङ प्यारामिटरहरूले वेल्डिङ क्रस सेक्सनलाई विभिन्न आकार र फरक आकारमा ल्याउन सक्छन्।
विभिन्न स्विङ ट्र्याजेक्टोरीहरू अन्तर्गत प्राप्त वेल्डहरू
उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विङ वेल्डिङ हेडलाई वर्कपीसहरू बीचको खाडलमा वेल्ड गर्न रेखीय मोटरद्वारा सञ्चालित गरिन्छ। सेल शेलको भित्ता मोटाई अनुसार, उपयुक्त स्विङ ट्र्याजेक्टोरी प्रकार र आयाम चयन गरिन्छ। वेल्डिङको समयमा, स्थिर लेजर बीमले V-आकारको वेल्ड क्रस सेक्शन मात्र बनाउनेछ। यद्यपि, स्विङ वेल्डिङ हेडद्वारा सञ्चालित, बीम स्पट फोकल प्लेनमा उच्च गतिमा स्विङ हुन्छ, गतिशील र घुम्ने वेल्डिङ किहोल बनाउँछ, जसले उपयुक्त वेल्ड गहिराइ-देखि-चौडाइ अनुपात प्राप्त गर्न सक्छ;
घुम्ने वेल्डिंग किहोलले वेल्डलाई हलचल गर्छ। एकातिर, यसले ग्यास बाहिर निस्कन मद्दत गर्छ र वेल्ड छिद्रहरूलाई कम गर्छ, र वेल्ड विस्फोट बिन्दुमा पिनहोलहरू मर्मत गर्न निश्चित प्रभाव पार्छ (चित्र १२ हेर्नुहोस्)। अर्कोतर्फ, वेल्ड धातुलाई व्यवस्थित तरिकाले तताइन्छ र चिसो पारिन्छ। परिसंचरणले वेल्डको सतहलाई नियमित र व्यवस्थित माछा स्केल ढाँचा देखा पर्दछ।
स्विङ वेल्डिङ सिउनी बनाउने काम
विभिन्न स्विङ प्यारामिटरहरू अन्तर्गत पेन्ट प्रदूषणको लागि वेल्डहरूको अनुकूलन क्षमता
माथिका बुँदाहरूले माथिल्लो आवरणको उच्च-गतिको वेल्डिंगको लागि तीन आधारभूत गुणस्तर आवश्यकताहरू पूरा गर्छन्। यस समाधानका अन्य फाइदाहरू छन्:
① धेरैजसो लेजर पावर डायनामिक किहोलमा इन्जेक्ट गरिएको हुनाले, बाह्य छरिएको लेजर कम हुन्छ, त्यसैले केवल सानो लेजर पावर चाहिन्छ, र वेल्डिंग ताप इनपुट अपेक्षाकृत कम हुन्छ (कम्पोजिट वेल्डिंग भन्दा ३०% कम), जसले उपकरणको क्षति र ऊर्जा क्षति कम गर्छ;
② स्विङ वेल्डिङ विधिमा वर्कपीसहरूको एसेम्बली गुणस्तरमा उच्च अनुकूलन क्षमता हुन्छ र एसेम्बली चरणहरू जस्ता समस्याहरूबाट हुने दोषहरूलाई कम गर्छ;
③स्विङ वेल्डिङ विधिले वेल्ड प्वालहरूमा बलियो मर्मत प्रभाव पार्छ, र ब्याट्री कोर वेल्ड प्वालहरू मर्मत गर्न यो विधि प्रयोग गर्ने उपज दर अत्यन्त उच्च छ;
④ प्रणाली सरल छ, र उपकरण डिबगिङ र मर्मतसम्भार सरल छ।
३. शीर्ष आवरण लेजर वेल्डिंग प्रविधिको ३.० युग
वेल्डिङ गति ३०० मिमी/सेकेन्ड
नयाँ ऊर्जा अनुदान घट्दै जाँदा, ब्याट्री उत्पादन उद्योगको लगभग सम्पूर्ण औद्योगिक श्रृंखला रातो समुद्रमा डुबेको छ। उद्योग पनि पुनर्गठनको अवधिमा प्रवेश गरेको छ, र स्केल र प्राविधिक फाइदाहरू भएका अग्रणी कम्पनीहरूको अनुपात अझ बढेको छ। तर एकै समयमा, "गुणस्तर सुधार गर्ने, लागत घटाउने, र दक्षता बढाउने" धेरै कम्पनीहरूको मुख्य विषय बन्नेछ।
कम वा कुनै अनुदान नभएको समयमा, प्रविधिको पुनरावृत्ति स्तरोन्नति हासिल गरेर, उच्च उत्पादन दक्षता हासिल गरेर, एउटै ब्याट्रीको उत्पादन लागत घटाएर, र उत्पादनको गुणस्तर सुधार गरेर मात्र हामीले प्रतिस्पर्धामा जित्ने अतिरिक्त मौका पाउन सक्छौं।
हानको लेजरले ब्याट्री सेल टप कभरहरूको लागि उच्च-गतिको वेल्डिंग प्रविधिमा अनुसन्धानमा लगानी गर्न जारी राखेको छ। माथि प्रस्तुत गरिएका धेरै प्रक्रिया विधिहरूको अतिरिक्त, यसले ब्याट्री सेल टप कभरहरूको लागि एनुलर स्पट लेजर वेल्डिंग प्रविधि र ग्याल्भानोमिटर लेजर वेल्डिंग प्रविधि जस्ता उन्नत प्रविधिहरूको पनि अध्ययन गर्दछ।
उत्पादन दक्षतालाई अझ सुधार गर्न, ३०० मिमी/सेकेन्ड र उच्च गतिमा शीर्ष कभर वेल्डिंग प्रविधिको अन्वेषण गर्नुहोस्। हानको लेजरले २०१७-२०१८ मा स्क्यानिङ ग्याल्भानोमिटर लेजर वेल्डिंग सीलिङको अध्ययन गर्यो, ग्याल्भानोमिटर वेल्डिंगको समयमा वर्कपीसको कठिन ग्यास सुरक्षा र कमजोर वेल्ड सतह गठन प्रभावको प्राविधिक कठिनाइहरू पार गर्दै, र ४००-५०० मिमी/सेकेन्ड प्राप्त गर्यो।लेजर वेल्डिंगसेल टप कभरको। २६१४८ ब्याट्रीको लागि वेल्डिङ गर्न केवल १ सेकेन्ड लाग्छ।
यद्यपि, उच्च दक्षताको कारण, दक्षतासँग मेल खाने सहायक उपकरणहरू विकास गर्न अत्यन्तै गाह्रो छ, र उपकरणको लागत उच्च छ। त्यसैले, यस समाधानको लागि थप व्यावसायिक अनुप्रयोग विकास गरिएको थिएन।
थप विकाससँगैफाइबर लेजरप्रविधि, नयाँ उच्च-शक्ति फाइबर लेजरहरू जसले सिधै रिंग-आकारको प्रकाश स्पटहरू आउटपुट गर्न सक्छ, सुरु गरिएको छ। यस प्रकारको लेजरले विशेष बहु-तह अप्टिकल फाइबरहरू मार्फत पोइन्ट-रिंग लेजर स्पटहरू आउटपुट गर्न सक्छ, र स्पट आकार र पावर वितरण समायोजन गर्न सकिन्छ, जस्तै चित्रमा देखाइएको छ।
विभिन्न स्विङ ट्र्याजेक्टोरीहरू अन्तर्गत प्राप्त वेल्डहरू
समायोजन मार्फत, लेजर पावर घनत्व वितरणलाई स्पट-डोनट-टोफ्याट आकारमा बनाउन सकिन्छ। चित्रमा देखाइए अनुसार यस प्रकारको लेजरलाई कोरोना भनिन्छ।
समायोज्य लेजर किरण (क्रमशः: केन्द्र प्रकाश, केन्द्र प्रकाश + घण्टी प्रकाश, घण्टी प्रकाश, दुई घण्टी प्रकाश)
२०१८ मा, एल्युमिनियम शेल ब्याट्री सेल टप कभरहरूको वेल्डिंगमा यस प्रकारका धेरै लेजरहरूको प्रयोगको परीक्षण गरिएको थियो, र कोरोना लेजरको आधारमा, ब्याट्री सेल टप कभरहरूको लेजर वेल्डिंगको लागि ३.० प्रक्रिया प्रविधि समाधानमा अनुसन्धान सुरु गरिएको थियो। जब कोरोना लेजरले पोइन्ट-रिंग मोड आउटपुट प्रदर्शन गर्दछ, यसको आउटपुट बीमको पावर घनत्व वितरण विशेषताहरू अर्धचालक + फाइबर लेजरको कम्पोजिट आउटपुट जस्तै हुन्छन्।
वेल्डिङ प्रक्रियाको क्रममा, उच्च शक्ति घनत्व भएको केन्द्र बिन्दु प्रकाशले पर्याप्त वेल्डिङ प्रवेश प्राप्त गर्न गहिरो प्रवेश वेल्डिङको लागि किहोल बनाउँछ (हाइब्रिड वेल्डिङ समाधानमा फाइबर लेजरको आउटपुट जस्तै), र रिंग लाइटले बढी ताप इनपुट प्रदान गर्दछ, किहोललाई ठूलो बनाउँछ, किहोलको किनारमा रहेको तरल धातुमा धातुको वाष्प र प्लाज्माको प्रभाव कम गर्छ, परिणामस्वरूप धातुको स्प्ल्याश कम गर्छ, र वेल्डको थर्मल चक्र समय बढाउँछ, पग्लिएको पोखरीमा रहेको ग्यासलाई लामो समयसम्म बाहिर निस्कन मद्दत गर्छ, उच्च-गति वेल्डिङ प्रक्रियाहरूको स्थिरतामा सुधार गर्छ (हाइब्रिड वेल्डिङ समाधानहरूमा अर्धचालक लेजरहरूको आउटपुट जस्तै)।
परीक्षणमा, हामीले पातलो-भित्ता भएका शेल ब्याट्रीहरू वेल्ड गर्यौं र चित्र १८ मा देखाइए अनुसार वेल्ड साइज स्थिरता राम्रो र प्रक्रिया क्षमता CPK राम्रो भएको पायौं।
भित्ता मोटाई ०.८ मिमी (वेल्डिंग गति ३०० मिमी/सेकेन्ड) भएको ब्याट्री टप कभर वेल्डिंगको उपस्थिति
हार्डवेयरको सन्दर्भमा, हाइब्रिड वेल्डिङ समाधानको विपरीत, यो समाधान सरल छ र दुई लेजर वा विशेष हाइब्रिड वेल्डिङ हेडको आवश्यकता पर्दैन। यसलाई केवल एक सामान्य साधारण उच्च-शक्ति लेजर वेल्डिङ हेड चाहिन्छ (किनकि केवल एक अप्टिकल फाइबरले एकल तरंगदैर्ध्य लेजर आउटपुट गर्दछ, लेन्स संरचना सरल छ, कुनै समायोजन आवश्यक छैन, र पावर हानि कम छ), यसलाई डिबग गर्न र मर्मत गर्न सजिलो बनाउँछ, र उपकरणको स्थिरता धेरै सुधारिएको छ।
हार्डवेयर समाधानको सरल प्रणाली र ब्याट्री सेल टप कभरको उच्च-गति वेल्डिंग प्रक्रिया आवश्यकताहरू पूरा गर्नुको अतिरिक्त, यो समाधानको प्रक्रिया अनुप्रयोगहरूमा अन्य फाइदाहरू छन्।
परीक्षणमा, हामीले ब्याट्रीको माथिल्लो कभरलाई ३०० मिमी/सेकेन्डको उच्च गतिमा वेल्ड गर्यौं, र अझै पनि राम्रो वेल्डिंग सिम गठन प्रभावहरू प्राप्त गर्यौं। यसबाहेक, ०.४, ०.६, र ०.८ मिमीको फरक भित्ता मोटाई भएका शेलहरूको लागि, केवल लेजर आउटपुट मोड समायोजन गरेर मात्र राम्रो वेल्डिंग गर्न सकिन्छ। यद्यपि, दोहोरो-तरंगदैर्ध्य लेजर हाइब्रिड वेल्डिंग समाधानहरूको लागि, वेल्डिंग हेड वा लेजरको अप्टिकल कन्फिगरेसन परिवर्तन गर्न आवश्यक छ, जसले उपकरण लागत र डिबगिङ समय लागत बढाउँछ।
त्यसकारण, बिन्दु-घण्टा बिन्दुलेजर वेल्डिंगसमाधानले ३०० मिमी/सेकेन्डमा अल्ट्रा-हाई-स्पीड टप कभर वेल्डिङ मात्र प्राप्त गर्न सक्दैन र पावर ब्याट्रीहरूको उत्पादन दक्षता सुधार गर्न सक्छ। बारम्बार मोडेल परिवर्तनहरू आवश्यक पर्ने ब्याट्री उत्पादन कम्पनीहरूका लागि, यो समाधानले उपकरण र उत्पादनहरूको गुणस्तरमा पनि धेरै सुधार गर्न सक्छ। अनुकूलता, मोडेल परिवर्तन र डिबगिङ समय छोटो पार्दै।
०.४ मिमी भित्ता मोटाई भएको ब्याट्री टप कभर वेल्डिङको उपस्थिति (वेल्डिङ गति ३०० मिमी/सेकेन्ड)
भित्ता मोटाई ०.६ मिमी (वेल्डिंग गति ३०० मिमी/सेकेन्ड) भएको ब्याट्री टप कभर वेल्डिंगको उपस्थिति
पातलो-भित्ता सेल वेल्डिङको लागि कोरोना लेजर वेल्ड पेनिट्रेशन - प्रक्रिया क्षमताहरू
माथि उल्लेख गरिएको कोरोना लेजरको अतिरिक्त, AMB लेजरहरू र ARM लेजरहरूमा समान अप्टिकल आउटपुट विशेषताहरू छन् र लेजर वेल्ड स्प्याटर सुधार गर्ने, वेल्ड सतहको गुणस्तर सुधार गर्ने, र उच्च-गति वेल्डिंग स्थिरता सुधार गर्ने जस्ता समस्याहरू समाधान गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।
सारांश
माथि उल्लेख गरिएका विभिन्न समाधानहरू सबै स्वदेशी र विदेशी लिथियम ब्याट्री उत्पादन कम्पनीहरूले वास्तविक उत्पादनमा प्रयोग गर्छन्। फरक उत्पादन समय र फरक प्राविधिक पृष्ठभूमिका कारण, उद्योगमा फरक प्रक्रिया समाधानहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तर कम्पनीहरूको दक्षता र गुणस्तरको लागि उच्च आवश्यकताहरू छन्। यो निरन्तर सुधार भइरहेको छ, र प्रविधिको अग्रपंक्तिमा रहेका कम्पनीहरूले चाँडै नै थप नयाँ प्रविधिहरू लागू गर्नेछन्।
चीनको नयाँ ऊर्जा ब्याट्री उद्योग अपेक्षाकृत ढिलो सुरु भएको थियो र राष्ट्रिय नीतिहरूद्वारा संचालित रूपमा द्रुत गतिमा विकास भएको छ। सम्बन्धित प्रविधिहरूले सम्पूर्ण उद्योग शृङ्खलाको संयुक्त प्रयासमा अगाडि बढ्न जारी राखेका छन्, र उत्कृष्ट अन्तर्राष्ट्रिय कम्पनीहरूसँगको खाडललाई व्यापक रूपमा कम गरेका छन्। घरेलु लिथियम ब्याट्री उपकरण निर्माताको रूपमा, माभेनले ब्याट्री प्याक उपकरणहरूको पुनरावृत्ति स्तरोन्नतिमा मद्दत गर्दै, र नयाँ ऊर्जा ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री मोड्युल प्याकहरूको स्वचालित उत्पादनको लागि राम्रो समाधानहरू प्रदान गर्दै, निरन्तर आफ्नै फाइदाका क्षेत्रहरू अन्वेषण गरिरहेको छ।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-१९-२०२३
