ปลดล็อกประโยชน์ของการเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับการผลิตแบตเตอรี่: ข้อมูลสำคัญ 5 ประการที่ต้องพิจารณา

Jul 10, 2024 ฝากข้อความ

การผลิตโมดูลแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยถือเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า เช่นเทคโนโลยีเลเซอร์ในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง การผลิตที่ได้มาตรฐานจึงมีประสิทธิภาพสูง การเชื่อมต่อแบตเตอรี่เข้ากับบัสบาร์อย่างถูกต้องช่วยให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อเป็นไปตามข้อกำหนดทางไฟฟ้า ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อฟังก์ชันการทำงาน ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือของยานพาหนะ ที่สำคัญที่สุดคือเกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของผู้โดยสาร

 

 

Precision laser welding of busbar connection on EV battery cell

 

โมดูลแบตเตอรี่ถูกสร้างขึ้นโดยการเชื่อมต่อเซลล์แบตเตอรี่หลายเซลล์ (ทรงปริซึม ทรงกระบอก หรือทรงกระเป๋า) เข้าด้วยกัน และเชื่อมเข้าด้วยกันโดยใช้บัสบาร์ที่มีความนำไฟฟ้าสูง ในการผลิตส่วนประกอบเหล่านี้ให้มีคุณภาพสูง กระบวนการนี้อาจใช้เวลา-สิ้นเปลือง มีค่าใช้จ่ายสูง และไม่สอดคล้องกัน ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่น่าพอใจ ใช้งานเฉพาะทางการเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอสูงสุด ตัวอย่างเช่น โซลูชันการเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์แบบลำแสงโหมดที่ปรับได้และการวัดการเชื่อมแบบเรียลไทม์-ให้การควบคุมความลึกที่ดีเยี่ยมและการเชื่อมที่ไม่มีการกระเด็น ซึ่งเป็นข้อกำหนดสำคัญในการรับรองคุณภาพของโมดูลและหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องที่อาจก่อให้เกิดผลที่ตามมาอย่างหายนะ

 

มีความท้าทายด้านการผลิตโดยรวมหลายประการในการผลิตโมดูลแบตเตอรี่ แต่เมื่อพูดถึงการเชื่อมบัสบาร์ โดยเฉพาะ:

 

ท้าทาย: ขนาดรอยเชื่อมมีผลกระทบโดยตรงต่อความต้านทาน

 

สารละลาย: การเชื่อมบัสบาร์แบตเตอรี่ด้วยเลเซอร์ให้ความแม่นยำและความสม่ำเสมอ และสามารถควบคุมการเชื่อมตามข้อกำหนดเฉพาะทางการผลิต จึงได้ขนาดการเชื่อมที่รวมเป็นหนึ่งเดียว

 

ท้าทาย: การเลือกใช้วัสดุอาจเกี่ยวข้องกับโลหะที่แตกต่างกันของบัสบาร์และเซลล์แบตเตอรี่

 

สารละลาย: ตรวจสอบที่ครอบคลุมของเราคู่มือการเชื่อมเลเซอร์บัสบาร์และพารามิเตอร์กระบวนการเพื่อจัดการกับวัสดุที่ไม่เหมือนกัน สำหรับการประกอบแบบรวมของเราโซลูชันการเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับบัสบาร์ CCSให้ความน่าเชื่อถือที่ไม่มีใครเทียบได้

 

ท้าทาย: ความแม่นยำของตำแหน่งการเชื่อมและการเจาะลึกในการเชื่อมถือเป็นสิ่งสำคัญ

 

สารละลาย: สำหรับแบตเตอรี่ทรงกระบอก โซลูชันการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะรวมการวัดการเชื่อมแบบเรียลไทม์-เพื่อควบคุมความลึกของการเชื่อมและพารามิเตอร์การเชื่อมที่สำคัญอื่นๆ

Automatic fiber laser welding equipment for EV battery busbar welding and dissimilar metal joining

เครื่องเชื่อมเลเซอร์อะลูมิเนียม-ถึง-สำหรับเซลล์แบตเตอรี่แบบถุงเพรสเมติกทรงกระบอก

 

ข้อดีห้าประการของการเชื่อมบัสบาร์แบตเตอรี่

 

เนื่องจากข้อได้เปรียบหลักหลายประการ การเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงกลายเป็นเทคโนโลยีที่ต้องการในอุตสาหกรรมยานยนต์และการใช้งานรถยนต์ไฟฟ้า โซลูชันเลเซอร์สำหรับยานพาหนะไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบที่สำคัญ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถตอบสนองความต้องการการผลิต และจัดหาโมดูลแบตเตอรี่คุณภาพสูง-และปลอดภัย

 

1. การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการที่ไม่-ต้องสัมผัส:

วัสดุที่ใช้ในการผลิตโมดูลแบตเตอรี่ ไม่ว่าจะเป็นบัสบาร์หรือเซลล์แบตเตอรี่ มีความไวต่อข้อบกพร่อง การเชื่อมด้วยเลเซอร์ไม่ได้สัมผัสกับวัสดุ จึงช่วยลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับวิธีการติดแบบดั้งเดิม นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากข้อบกพร่องใดๆ ในวัสดุอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของโมดูลแบตเตอรี่และรถยนต์ไฟฟ้า

 

Fiber laser welding cylindrical battery cells with real-time depth control system

 

2. การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความสามารถในการทำซ้ำสูง:

การควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดที่ใช้ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์เหมาะสำหรับทั้งด้านในและระหว่างเครื่องมือ ทำให้กระบวนการเชื่อมบัสบาร์สามารถทำซ้ำได้และรวดเร็วยิ่งขึ้น ความสม่ำเสมอของการประมวลผลที่เกิดขึ้นผ่านซอฟต์แวร์ควบคุมและแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวสามารถทำให้เกิดความเสถียรของพลังงานเลเซอร์ จึงช่วยลดการเปลี่ยนแปลงในการเชื่อม ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการเชื่อมบัสบาร์

 

High speed laser welding machine for electric vehicle lithium battery pack manufacturing

 

3. ประสิทธิภาพการผลิตสูงของการเชื่อมด้วยเลเซอร์:

เนื่องจากการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีเวลาในการทำงานตามปกติและความพร้อมใช้งานของเครื่องมือสูงกว่า ซึ่งสามารถยืดระยะเวลาการบำรุงรักษาที่ต้องการได้ ในขณะที่วิธีอื่นๆ ต้องคำนึงถึงการสึกหรอของเครื่องมือและวัสดุสิ้นเปลืองเป็นประจำ การมีแหล่งที่เชื่อถือได้ การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถรับประกันการหยุดทำงานที่สั้นที่สุด ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการผลิตได้อย่างมาก

 

4. การเชื่อมด้วยเลเซอร์นั้นง่ายต่อการตั้งโปรแกรม:

สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีการออกแบบโมดูลแบตเตอรี่หลายแบบอยู่แล้วหรือกำลังถูกสร้างขึ้น ง่ายต่อการตั้งโปรแกรมกระบวนการเชื่อมเพื่อปรับให้เข้ากับการออกแบบโมดูลและประเภทของชุดแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน นอกเหนือจากบัสบาร์แล้ว ความยืดหยุ่นนี้ทำให้มีประสิทธิภาพสูงในการรวมการตั้งค่าพิเศษต่างๆ เช่นการเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับตัวเชื่อมแบตเตอรี่และมีความแม่นยำสูง-การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของวาล์วป้องกันการระเบิดของแบตเตอรี่-เพื่อรับประกันความปลอดภัยของแพ็คที่สมบูรณ์

 

 

5. ความเร็วในการเชื่อมเลเซอร์ที่รวดเร็ว:

เนื่องจากการตั้งโปรแกรมที่เรียบง่ายและมีความสามารถในการทำซ้ำสูง การเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงเร็วกว่าวิธีการแบบเดิมมาก สำหรับแบตเตอรี่ทรงกระบอกที่มีการเชื่อมต่อหลายพันรายการ ความเร็วที่เร็วขึ้นหมายถึงต้นทุนการผลิตที่ลดลงอย่างมาก เพื่อให้ได้ความเร็วสูงสุดและข้อบกพร่องเป็นศูนย์ โดยใช้ไฟเบอร์เลเซอร์ ABP สำหรับการซีลแบตเตอรี่และข้อต่อเชิงโครงสร้างช่วยให้สามารถกระจายพลังงานได้อย่างเหมาะสม มอบความสวยงามและผลลัพธ์การใช้งานที่สมบูรณ์แบบโดยไม่ทำให้สายการผลิตช้าลง

 

Spatter-free laser welding solution for prismatic battery modules and connectors

 

บทความทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องสำหรับการผลิตแบตเตอรี่พลังงาน: