Dari pembuatan sel baterai penyimpanan energi hingga PACK baterai ke dalam kelompok, pengelasan adalah proses pembuatan yang sangat penting, konduktivitas baterai lithium, kekuatan, kedap udara, kelelahan logam dan ketahanan korosi, merupakan kriteria evaluasi kualitas pengelasan baterai yang khas. Pemilihan metode pengelasan dan proses pengelasan secara langsung akan mempengaruhi biaya baterai, kualitas, keamanan dan konsistensi baterai.
Di antara banyak metode pengelasan, pengelasan laser menonjol dengan keuntungan sebagai berikut: pertama, pengelasan laser memiliki kepadatan energi yang tinggi, deformasi pengelasan kecil dan zona kecil yang terkena panas, yang secara efektif dapat meningkatkan presisi bagian, dan lapisan lasnya halus, bebas dari kotoran, seragam dan padat, tanpa pekerjaan penggilingan tambahan;
Kedua, pengelasan laser dapat dikontrol secara akurat, titik fokus kecil, pemosisian presisi tinggi, dengan lengan robot mudah untuk mewujudkan otomatisasi, meningkatkan efisiensi pengelasan, mengurangi jam kerja, mengurangi biaya; Selain itu, pengelasan laser pada pelat tipis atau kabel berdiameter halus, tidak akan semudah pengelasan busur dengan masalah peleburan kembali.
Metode pengelasan baterai penyimpanan energi terutama mencakup penyolderan gelombang, pengelasan ultrasonik, pengelasan laser, pengelasan laser logam yang berbeda, di mana pengelasan laser saat ini merupakan metode pengelasan yang paling utama.
Baterai penyimpanan energi
Metode pengelasan baterai penyimpanan energi:
- Pengelasan gelombang: pada dasarnya kombinasi dari pengelasan ultrasonik dan pengelasan laser;
- Pengelasan ultrasonik: manfaat dari program ini adalah pengelasan sederhana, tetapi perlu mengambil lebih banyak ruang, volume modul ke efisiensi grup akan lebih rendah;
- Pengelasan laser: program ini saat ini paling banyak digunakan, tetapi strukturnya sedikit berbeda;
- Pengelasan laser logam yang berbeda: metode pengelasan ini ke dalam kelompok juga sangat efisien, kecepatan produksi yang cepat.
Apa itu pengelasan laser?
Pengelasan laser adalah melalui sistem optik, penggunaan kepadatan energi tinggi dari sinar laser sebagai sumber panas, sinar laser akan difokuskan pada area yang sangat kecil, dalam waktu yang sangat singkat sehingga tempat yang dilas membentuk a area sumber panas energi yang sangat terkonsentrasi, sehingga material yang dilas mencair dan pembentukan lasan padat atau lapisan las.
Pengelasan laser adalah metode pengelasan jenis baru, saat ini dalam tahap pengembangan berkecepatan tinggi. Saat pengelasan laser digunakan, zona benda kerja yang terkena panas kecil; sambungan lasnya kecil, dan presisi ukuran lasnya tinggi; metode pengelasan adalah pengelasan non-kontak, tidak diperlukan gaya eksternal, deformasi produk kecil, kualitas pengelasan tinggi, efisiensi tinggi, dan mudah untuk mewujudkan produksi otomatis.
Peralatan Pengelasan Laser untuk Baterai Penyimpanan Energi
Struktur baterai biasanya mengandung berbagai bahan seperti baja, aluminium, tembaga, nikel, dll. Logam-logam ini dapat dibuat menjadi elektroda, kabel, atau cangkang, oleh karena itu, baik itu bahan atau berbagai bahan di antara pengelasan , proses pengelasan mengedepankan persyaratan tinggi.
Keuntungan dari proses las laser terletak pada luasnya jangkauan material yang dapat dilas dan kemampuan untuk mengelas antar material yang berbeda.
Jenis pengelasan laser
Jenis pengelasan laser termasuk pengelasan konduksi panas laser dan pengelasan lebur dalam laser. Perbedaan utama antara pengelasan konduksi panas dan pengelasan peleburan dalam adalah kerapatan daya yang diterapkan pada permukaan logam per unit waktu, yang memiliki ambang berbeda untuk logam yang berbeda.
Tiga laser utama yang biasa digunakan untuk pengelasan laser baterai penyimpanan energi
Baterai penyimpanan energi adalah keseluruhan yang terdiri dari peralatan penyimpanan baterai (dari komponen tunggal → modul paket baterai → lemari baterai → unit penyimpanan baterai → peralatan penyimpanan baterai), PCS dan tautan penyaringan.
Bidang pengelasan laser baterai penyimpanan energi, penggunaan saat ini dari laser pulsa paling banyak, laser kontinu, laser kuasi-kontinu.
Laser berdenyut: laser YAG, laser MOPA;
Laser kontinu: laser semikonduktor kontinu, laser serat kontinu;
Laser quasi-continuous: Seri laser QCW.
Untuk laser ini, mereka dapat dipahami dengan cara ini: menggunakan palu untuk menghancurkan pasak satu per satu, yang berdenyut; menekan pasak langsung dengan tangan, yang terus menerus; saat mengebor lubang, mata bor mengebor terus menerus selama 10 detik, berhenti selama satu detik, lalu mengebor terus menerus selama 10 detik lagi, berhenti selama satu detik lagi, yang disebut quasi-continuous.
Laser berdenyut mengacu pada laser yang lebar pulsa laser tunggalnya kurang dari 0.25 detik dan bekerja hanya sekali setiap interval waktu tertentu, yang memiliki daya keluaran besar dan cocok untuk penandaan laser, pemotongan, jangkauan dan sebagainya pada.
Crylas-1064nm Pulsed Laser
Laser berdenyut umum termasuk laser yttrium aluminium garnet (YAG), laser ruby, dan laser kaca neodymium di antara laser keadaan padat, serta laser molekul nitrogen dan laser excimer. Laser berdenyut didasarkan pada prinsip laser YAG, dengan energi pulsa tunggal yang tinggi dan konsumsi daya yang tinggi, memerlukan penggantian bahan habis pakai secara teratur seperti lampu xenon, yang harus dilengkapi dengan chiller.
Laser Berdenyut 1550nm
Jenis laser ini adalah laser yang sangat matang, biaya satu mesin relatif rendah, juga saat ini paling banyak digunakan dalam pengelasan logam dengan laser, karena berdasarkan prinsip laser YAG, keseluruhan industri dibatasi oleh teknis kondisi keterbatasan daya laser tidak bisa sangat besar, umum konvensional dalam 500W, tertinggi di negara pada 1,000W, efisiensi konversi elektro-optik tidak tinggi (sekitar 13 persen ) . Efisiensi konversi elektro-optik tidak tinggi (sekitar 13 persen ).
Laser berdenyut
Laser kontinu adalah laser yang menghasilkan cahaya terus menerus, yaitu memiliki kondisi kerja yang stabil, yaitu kondisi stabil. Jumlah partikel di setiap tingkat energi dan medan radiasi dalam rongga dalam laser kontinyu memiliki distribusi yang stabil.
Pekerjaannya ditandai dengan eksitasi bahan kerja dan keluaran laser yang sesuai, yang dapat dilakukan secara terus menerus dalam jangka waktu yang lama. Laser keadaan padat yang dieksitasi oleh sumber cahaya kontinu dan laser gas serta laser semikonduktor yang dioperasikan oleh eksitasi listrik kontinu termasuk dalam kategori ini.
Laser terus menerus
Karena panas berlebih pada perangkat seringkali tidak dapat dihindari selama pengoperasian terus-menerus, sebagian besar membutuhkan tindakan pendinginan yang tepat.
Laser kontinu didasarkan pada prinsip laser serat YLP, karena dapat memancarkan cahaya secara terus menerus dengan daya konstan (ketika laser memancarkan cahaya cukup cepat dan dalam jumlah yang cukup, terhubung ke garis), energi laser keluaran konstan, stabilitas laser sangat baik, pola titik juga sangat baik, dan efisiensi konversi elektro-optik juga sangat tinggi (sekitar 30 persen).
Laser terus menerus
Quasi-continuous lasers (QCW), juga disebut long-pulse lasers, menghasilkan pulsa dalam urutan ms dengan duty cycle 10 persen . Hal ini memberikan daya puncak cahaya berdenyut lebih dari sepuluh kali lebih tinggi daripada cahaya kontinu, yang sangat menguntungkan untuk aplikasi seperti pengeboran. Bergantung pada lebar pulsa, frekuensi pengulangan dapat dimodulasi hingga 500 Hz. Laser QCW dapat dioperasikan dalam mode berdenyut daya puncak terus menerus dan tinggi.
Laser Quasi-Continuum
Tidak seperti laser kontinyu (CW) konvensional, di mana puncak dan daya rata-rata selalu sama dalam mode CW dan CW/termodulasi, laser QCW menghasilkan daya puncak hingga 10 kali lebih banyak daripada daya rata-rata dalam mode berdenyut.
Oleh karena itu, hal ini memungkinkan pembangkitan pulsa mikrodetik dan milidetik dengan energi tinggi pada frekuensi pengulangan dari puluhan hertz hingga ribuan hertz, dan daya rata-rata dan puncak beberapa kilowatt dapat direalisasikan.
Laser kuasi-kontinum
Peralatan las laser dalam keunggulan pengelasan baterai penyimpanan energi:
- Proses pengelasan adalah pengelasan non-kontak, proses pengelasan pada tegangan internal batang las dikurangi seminimal mungkin;
- Proses pengelasan tidak menghasilkan tumpahan lain dan zat yang dilepaskan lainnya, mencegah polusi sekunder;
- Pengelasan kekuatan tinggi dan sesak udara, dapat memenuhi kebutuhan fungsional;
- Pengelasan laser dapat memenuhi pengelasan antara zat yang berbeda, juga dapat mewujudkan bahan membran, juga dapat mewujudkan teknologi koneksi antara zat heterogen;
- Pengelasan laser nyaman untuk integrasi otomasi, juga dapat dilakukan sesuai dengan kebutuhan kapasitas untuk menyinkronkan program proses pengelasan laser, efisiensi tinggi, tegangan internal pengelasan kecil;
- Pengelasan laser melibatkan struktur yang sederhana dan nyaman, mengurangi faktor kesulitan struktur cetakan;
- Proses pengelasan dapat mencapai pemantauan cerdas digital, untuk memenuhi kebutuhan visualisasi data proses pengelasan;
- Jenis solusi proses pengelasan, dapat diintegrasikan secara efektif dengan jalur produksi otomatis, untuk memenuhi kebutuhan program produksi massal, untuk mencapai produksi yang efisien, konsumsi rendah, dan karakteristik lainnya.
Teknologi utama pengelasan laser di lini produksi PACK baterai lithium
Mesin las laser baterai lithium lini produksi otomatisasi modul baterai, umumnya termasuk pemuatan inti, pemindaian, pengujian, pembersihan, penyortiran, penumpukan modul, deteksi penumpukan dan pengelasan modul, deteksi pengelasan, pemakaian modul dan proses lainnya, sistem transfer material, sistem adaptif, sistem pemosisian visi, manajemen eksekusi manufaktur MES, dll., adalah teknologi utama di seluruh lini produksi, tetapi juga merupakan bentuk produksi penting untuk beradaptasi dengan dukungan teknis batch kecil dan multi-spesies.
Sistem pemindahan bahan
Dari pemuatan inti hingga pembongkaran modul akhir, seluruh transfer material diselesaikan melalui sistem transfer material. Sistem transfer material juga dapat memperluas stasiun kerja secara fleksibel sesuai dengan kebutuhan penyesuaian proses, dan transfer antara stasiun kerja yang berbeda tidak memerlukan operasi manusia. Pelat pemosisian modul dilengkapi dengan mekanisme penyesuaian ukuran produk, yang dapat disesuaikan dengan penjepitan modul dengan ukuran berbeda, dan sangat cocok untuk kebutuhan produksi multi-spesies lot kecil.
Sistem adaptif
Dalam proses produksi modul baterai, jenis sel yang paling umum adalah soft pack, persegi, dan silinder. Setelah menumpuk berbagai ukuran sel menjadi berbagai ukuran modul, setiap proses perlu disesuaikan dengan sistem adaptif untuk memastikan keterkaitan seluruh lini, terutama dalam proses pengelasan, yang hanya dapat disesuaikan dengan ukuran modul yang berbeda untuk menyelesaikannya. proses PACK modul.
Sistem adaptif mengadopsi hubungan kombinasi multi-sumbu untuk menerapkan pemosisian posisi di area pemrosesan produk, dan menyelesaikan pekerjaan pengelasan dan mentransmisikan ke proses selanjutnya tanpa batasan bahan yang masuk.
Sistem Pemosisian Visual
Pengelasan pembersihan permukaan sel baterai, penandaan modul, pengelasan potongan konvergen biasanya diselesaikan dengan pemrosesan laser, perakitan modul baterai, seringkali dengan toleransi dimensi yang besar, sulit untuk memenuhi persyaratan pemrosesan laser pada ukuran posisi celah, menghasilkan a penurunan kualitas pemrosesan yang cepat.
Pengenalan sistem pemosisian visi dapat memenuhi permintaan pemosisian yang akurat, akurasinya dapat mencapai ±0.05mm, melalui visi akuisisi data foto, dan mengumpan balik penyimpangan material yang masuk ke sistem kontrol, sehingga untuk mewujudkan posisi pemrosesan posisi presisi tinggi.
Sistem Manajemen Eksekusi Manufaktur MES
Sistem Manajemen Eksekusi Manufaktur MES memiliki platform pengembangan terbuka, yang dapat menyelesaikan implementasi dan pengembangan proyek MES sesuai dengan kebutuhan pengguna dengan cara yang cepat dan gesit berdasarkan platform yang mendasari sistem, dan tenaga kerja hanya perlu memandu bekerja sesuai dengan instruksi parameter MES, dan meningkatkan informasi pengaturan produksi yang ada setelah statistik dan analisis komprehensif dalam bentuk bagan dan grafik.
Dari pemuatan inti hingga pengosongan modul akhir, parameter, data, dan informasi masuk lainnya dari setiap proses dapat dengan cepat ditanyakan dan dianalisis secara tepat waktu melalui sistem MES, yang benar-benar membuat proses dapat dikontrol dan efisien.
Paket data proses dalam proses pengelasan laser terintegrasi langsung dalam sistem MES untuk memudahkan pengguna untuk menelepon dan beralih, seluruh rangkaian sistem MES dapat langsung mengubah jalur produksi menjadi bengkel produksi tanpa awak, dan pekerja manual hanya perlu mengisi bahan di pinggiran, yang meningkatkan keamanan.
Dengan antarmuka komunikasi industri yang dicadangkan, pengguna tidak hanya dapat mewujudkan pemantauan dan manajemen jarak jauh, tetapi juga secara efektif berlabuh dengan ERP perusahaan, benar-benar mewujudkan pabrik yang cerdas dan informatif.
