Hệ thống cắt và hàn laser chính xác cho pin Li-ion
Trước khi công nghệ laser ra đời, ngành công nghiệp pin đã sử dụng máy móc truyền thống để gia công. So với gia công cơ học truyền thống, gia công laser có nhiều ưu điểm và dần được các nhà sản xuất pin lithium-ion công nhận. Nó có thể được sử dụng để cắt lá kim loại, cắt lá kim loại, cắt màng cách điện. Nó cũng có thể được sử dụng để hàn các tab, vỏ lõi pin, đinh niêm phong, kết nối mềm, chống cháy nổ, van và mô-đun pin.
Kể từ khi ra mắt vào năm 1990, pin lithium đã được 3C kỹ thuật số, công cụ điện và các ngành công nghiệp khác ưa chuộng do mật độ năng lượng cao, điện áp cao, bảo vệ môi trường, tuổi thọ cao và sạc nhanh. Đóng góp của chúng cho ngành công nghiệp ô tô năng lượng mới đặc biệt nổi bật. Trong những năm gần đây, xe năng lượng mới đã xuất hiện. So với xe nhiên liệu truyền thống, xe năng lượng mới sử dụng pin lithium làm nguồn điện. Là ngành công nghiệp pin lithium-ion cung cấp nguồn điện cho xe năng lượng mới, tiềm năng thị trường là rất lớn.
Pin Lithium-ion (Pin Li-ion)
Pin lithium ion còn được gọi là pin li-ion, là một loại pin thứ cấp (pin sạc), chủ yếu dựa vào chuyển động của các ion lithium giữa điện cực dương và điện cực âm để hoạt động. Là một loại năng lượng sạch mới, pin lithium không chỉ có thể cung cấp năng lượng cho các phương tiện năng lượng mới mà còn cung cấp năng lượng cho nhiều sản phẩm khác nhau như tàu điện, xe đạp điện và xe golf.
Bài viết này sẽ cho bạn biết về công nghệ laser trong sản xuất pin điện và giải thích lý do tại sao quá trình sản xuất pin li-ion lại sử dụng hệ thống cắt laser và hệ thống hàn laser.
Hệ thống cắt laser
Quá trình sản xuất pin lithium-ion có liên quan chặt chẽ với nhau thông qua một bước quy trình. Nhìn chung, quá trình sản xuất pin lithium bao gồm 3 phần: sản xuất cực, sản xuất cell pin và lắp ráp pin. Trong 3 quy trình chính này, cắt laser là một trong những quy trình chính.
Quá trình gia công pin lithium-ion đòi hỏi độ chính xác cao, khả năng kiểm soát và chất lượng của máy cắt. Trong quá trình sử dụng, dao cắt khuôn không tránh khỏi bị mòn, sau đó rơi bụi và tạo ra gờ, có thể gây ra các vấn đề nguy hiểm như pin quá nhiệt, đoản mạch và nổ. Để tránh nguy hiểm, sử dụng máy cắt laser là phù hợp hơn.
So với các máy cắt cơ học truyền thống, hệ thống cắt laser có ưu điểm là không bị mài mòn dụng cụ, hình dạng cắt linh hoạt, kiểm soát chất lượng cạnh, độ chính xác cao hơn và chi phí vận hành thấp hơn, giúp giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả sản xuất và rút ngắn đáng kể chu kỳ cắt khuôn sản phẩm mới.
Pin lithium là thành phần cốt lõi của xe năng lượng mới, quyết định trực tiếp đến hiệu suất của toàn bộ xe. Với sự bùng nổ dần dần của thị trường xe năng lượng mới, máy cắt laser sẽ có tiềm năng thị trường lớn trong tương lai.
Hệ thống hàn Laser
Là thành phần cốt lõi của xe năng lượng mới, chất lượng của pin điện quyết định trực tiếp đến hiệu suất của xe. Thiết bị sản xuất pin lithium-ion thường bao gồm 3 loại thiết bị đầu cuối, thiết bị giữa và thiết bị cuối. Độ chính xác và mức độ tự động hóa của thiết bị sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và tính nhất quán của sản phẩm. Là một phương pháp thay thế cho phương pháp hàn truyền thống, máy hàn laser đã được sử dụng rộng rãi trong thiết bị sản xuất pin lithium-ion.
Máy hàn laser là một bộ phận quan trọng của dây chuyền sản xuất pin điện. Nguyên lý là phương pháp hàn hiệu quả và chính xác sử dụng chùm tia laser mật độ năng lượng cao làm nguồn nhiệt. So với phương pháp hàn truyền thống, hàn laser có nhiều ưu điểm, bao gồm độ xuyên sâu, tốc độ nhanh, biến dạng nhỏ, yêu cầu thấp đối với môi trường hàn, mật độ công suất cao, không bị ảnh hưởng bởi từ trường, không giới hạn ở vật liệu dẫn điện và không cần chân không. Được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất chính xác cao cấp, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp xe năng lượng mới và pin điện.
Từ khâu sản xuất cell pin lithium-ion đến lắp ráp cụm pin, hàn là một quá trình sản xuất rất quan trọng. Độ dẫn điện, độ bền, độ kín khí, độ mỏi kim loại và khả năng chống ăn mòn của pin lithium là các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng hàn pin thông thường. Việc lựa chọn phương pháp hàn và quy trình hàn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí, chất lượng, độ an toàn và tính nhất quán của pin. Tiếp theo, STYLECNC sẽ đưa bạn đi tìm hiểu về các ứng dụng khác nhau của hệ thống hàn laser trong lĩnh vực pin lithium.
Hàn van chống cháy nổ pin
Van chống nổ của pin là thân van thành mỏng trên tấm niêm phong pin. Khi áp suất bên trong của pin vượt quá giá trị quy định, thân van của van chống nổ sẽ vỡ để ngăn pin nổ. Van an toàn có cấu trúc khéo léo và quy trình này có yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt đối với quy trình hàn laser. Trước khi hàn laser liên tục, van chống nổ của pin được hàn bằng hàn laser xung và hàn kín liên tục đạt được thông qua việc chồng chéo và che phủ điểm hàn và điểm hàn, nhưng hiệu suất hàn thấp và hiệu suất niêm phong tương đối kém. Hàn laser liên tục có thể đạt được tốc độ hàn cao và chất lượng cao, độ ổn định hàn, hiệu quả hàn và năng suất có thể được đảm bảo.
Hàn Tab Pin
Tab thường được chia thành 3 loại vật liệu. Điện cực dương của pin sử dụng vật liệu nhôm (Al), và điện cực âm sử dụng vật liệu niken (Ni) hoặc vật liệu niken mạ đồng (Ni-Cu). Trong quá trình sản xuất pin điện, một trong những bước là hàn các tab và cực pin với nhau. Trong quá trình sản xuất pin thứ cấp, cần phải hàn bằng một van an toàn nhôm khác. Việc hàn không chỉ phải đảm bảo kết nối đáng tin cậy giữa tab và cực mà còn yêu cầu đường hàn mịn và đẹp.
Hàn điểm dải điện cực pin
Vật liệu dùng cho dải điện cực pin bao gồm dải nhôm nguyên chất, dải niken, dải hợp chất nhôm-niken và một lượng nhỏ dải đồng. Việc hàn dải điện cực pin thường sử dụng máy hàn xung. Với sự ra đời của laser bán liên tục QCW của IPG, nó cũng đã được sử dụng rộng rãi trong hàn dải điện cực pin. Đồng thời, do chất lượng chùm tia tốt, điểm hàn có thể nhỏ. , Nó có những ưu điểm độc đáo trong việc xử lý hàn dải nhôm có độ phản xạ cao, dải đồng và dải cực pin băng hẹp (chiều rộng dải cực nhỏ hơn 1.5mm).
Vỏ pin và tấm che được niêm phong và hàn
Vật liệu vỏ của pin điện là hợp kim nhôm và thép không gỉ, trong đó hợp kim nhôm được sử dụng nhiều nhất, thường là hợp kim nhôm 3003, một số ít sử dụng nhôm nguyên chất. Thép không gỉ là vật liệu có khả năng hàn laser tốt nhất. Cho dù là laser xung hay laser liên tục, đều có thể tạo ra mối hàn có hình thức và hiệu suất tốt. Sử dụng laser liên tục để hàn pin lithium vỏ mỏng, hiệu suất có thể tăng từ 5 đến 10 lần, hiệu ứng hình thức và hiệu suất bịt kín tốt hơn. Do đó, có xu hướng thay thế dần laser xung trong lĩnh vực ứng dụng này.
Mô-đun pin nguồn và hàn PACK
Các kết nối nối tiếp và song song giữa các pin điện thường được hoàn thành bằng cách hàn phần kết nối và pin đơn. Vật liệu của điện cực dương và điện cực âm khác nhau. Nhìn chung, có 2 loại vật liệu: đồng và nhôm. Vì đồng và nhôm được hàn bằng laser nên chúng có thể tạo thành hợp chất giòn. Để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng, hàn siêu âm thường được sử dụng và hàn laser thường được sử dụng cho đồng và đồng, nhôm và nhôm. Đồng thời, vì đồng và nhôm dẫn nhiệt rất nhanh, có độ phản xạ rất cao đối với laser và độ dày của phần kết nối tương đối lớn nên cần sử dụng laser công suất cao hơn để đạt được mối hàn.
Điều này cho thấy hàn laser đã trở nên nổi bật trong số nhiều phương pháp hàn. Trước hết, hàn laser có mật độ năng lượng cao, biến dạng hàn nhỏ và vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, có thể cải thiện hiệu quả độ chính xác của các bộ phận. Đường hàn mịn và không có tạp chất, đồng đều và dày đặc, không cần mài thêm; thứ hai, hàn laser có thể được kiểm soát chính xác và tập trung vào ánh sáng. Các chấm nhỏ, định vị có độ chính xác cao, dễ dàng đạt được tự động hóa bằng cánh tay cơ khí, cải thiện hiệu quả hàn, giảm giờ làm việc và giảm chi phí; ngoài ra, hàn laser các tấm mỏng hoặc dây có đường kính mỏng sẽ không dễ bị chảy lại như hàn hồ quang. Và nó có thể được hàn bằng nhiều loại vật liệu, có thể thực hiện hàn giữa các vật liệu khác nhau.
Xu hướng
Hiện nay, sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp năng lượng mới đã thúc đẩy sự tăng trưởng đồng thời của ngành công nghiệp pin li-ion và ngành sản xuất thiết bị pin lithium-ion, tạo ra nền tảng tốt cho việc ứng dụng máy cắt laser, máy hàn laser và máy khắc laser trên quy mô lớn trong thị trường pin lithium-ion. Có thể thấy trước rằng với sự phát triển liên tục của thị trường năng lượng mới, việc cải thiện dần các yêu cầu về chất lượng và sự cải tiến liên tục của công nghệ laser, nhiều máy cắt laser và máy hàn laser hơn có thể được ứng dụng trong thị trường pin li-ion trong tương lai và nhiều nhà sản xuất máy laser hơn có thể hưởng lợi từ ngành công nghiệp pin lithium-ion.
Đọc thêm
Cắt dây EDM so với cắt laser: Loại nào tốt hơn cho bạn?
Việc lựa chọn giữa cắt dây EDM và cắt laser có thể hơi khó khăn, bài viết này sẽ trình bày chi tiết điểm giống và khác nhau của chúng để giúp bạn đưa ra lựa chọn tốt hơn.
Làm thế nào để chế tạo máy cắt laser? - Hướng dẫn tự làm
Bạn đang có kế hoạch tự chế tạo máy cắt laser cho những người đam mê hoặc khởi nghiệp để kiếm tiền từ nó? Hãy xem hướng dẫn này để tìm hiểu cách tự làm máy cắt laser và trở thành một nhà sản xuất chuyên nghiệp đáng mơ ước.
Top 10 Máy cắt Laser Fiber tốt nhất cho kim loại
Khám phá những máy cắt laser kim loại tốt nhất cho mọi nhu cầu trong năm 2025 - từ mục đích sử dụng gia đình đến thương mại, từ người đam mê đến nhà sản xuất công nghiệp, từ mẫu cơ bản đến mẫu chuyên nghiệp.
12 Máy hàn phổ biến nhất
Tìm hiểu 12 máy hàn phổ biến nhất tại STYLECNC với MIG, TIG, AC, DC, SAW, CO2 máy hàn khí, laser, plasma, hàn đối đầu, hàn điểm, hàn áp lực, hàn SMAW và hàn que.
15 Phần mềm cắt khắc laser tốt nhất (Có trả phí/Miễn phí)
Phần mềm cắt khắc laser tốt nhất năm 2025 với các phiên bản trả phí và miễn phí bao gồm LaserCut, CypCut, CypOne, RDWorks, EZCAD, Laser GRBL, Inkscape, EzGraver, SolveSpace, LaserWeb, LightBurn, Adobe Illustrator, Corel Draw, AutoCAD, Archicad và một số phần mềm CAD/CAM phổ biến cho máy khắc cắt laser.
Tia laser sợi quang có thể cắt kim loại nhanh và dày đến mức nào?
Bạn cần biết máy cắt laser sợi quang có thể cắt được kim loại dày bao nhiêu? Tốc độ của các loại công suất khác nhau là bao nhiêu? Sau đây là hướng dẫn dành cho người mới bắt đầu và cả chuyên gia.