ली-आयन बैटरी निर्माण में उच्च परिशुद्धता लेजर कटिंग और वेल्डिंग प्रणाली

लेजर तकनीक के आगमन से पहले, बैटरी उद्योग प्रसंस्करण के लिए पारंपरिक मशीनरी का उपयोग कर रहा है। पारंपरिक यांत्रिक प्रसंस्करण की तुलना में, लेजर प्रसंस्करण के कई फायदे हैं और धीरे-धीरे लिथियम-आयन बैटरी निर्माताओं द्वारा मान्यता प्राप्त है। इसका उपयोग धातु की पन्नी काटने, धातु की पन्नी काटने, अलगाव फिल्म काटने के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग टैब, बैटरी कोर आवरण, सीलिंग कील, सॉफ्ट कनेक्शन, विस्फोट प्रूफ, वाल्व और बैटरी मॉड्यूल की वेल्डिंग में भी किया जा सकता है।

1990 में अपनी शुरुआत के बाद से, लिथियम बैटरी को 3C डिजिटल, बिजली उपकरण और अन्य उद्योगों द्वारा उनके उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च वोल्टेज, पर्यावरण संरक्षण, लंबे जीवन और तेजी से चार्ज करने के कारण पसंद किया गया है। नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल उद्योग में उनका योगदान विशेष रूप से प्रमुख है। हाल के वर्षों में, नई ऊर्जा वाहन उभरे हैं। पारंपरिक ईंधन वाहनों की तुलना में, नई ऊर्जा वाहन एक शक्ति स्रोत के रूप में लिथियम बैटरी का उपयोग करते हैं। लिथियम-आयन बैटरी उद्योग के रूप में जो नई ऊर्जा वाहनों के लिए शक्ति स्रोत प्रदान करता है, बाजार की क्षमता बहुत बड़ी है।

लिथियम-आयन बैटरी (Li-ion Battery)

लिथियम आयन बैटरी को ली-आयन बैटरी के रूप में भी जाना जाता है, जो एक प्रकार की सेकेंडरी बैटरी (रिचार्जेबल बैटरी) है, जो काम करने के लिए मुख्य रूप से पॉजिटिव इलेक्ट्रोड और नेगेटिव इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों की आवाजाही पर निर्भर करती है। स्वच्छ ऊर्जा के एक नए प्रकार के रूप में, लिथियम बैटरी न केवल नई ऊर्जा वाहनों को शक्ति प्रदान कर सकती है, बल्कि इलेक्ट्रिक ट्रेनों, इलेक्ट्रिक साइकिलों और गोल्फ कारों जैसे विभिन्न उत्पादों को भी शक्ति प्रदान कर सकती है।

यह लेख आपको पावर बैटरी निर्माण में लेजर प्रौद्योगिकी के बारे में बताएगा, तथा यह भी बताएगा कि ली-आयन बैटरी निर्माण में लेजर कटिंग प्रणाली और लेजर वेल्डिंग प्रणाली का उपयोग क्यों किया जाता है।

लेजर कटिंग सिस्टम

लिथियम-आयन बैटरी का उत्पादन एक प्रक्रिया चरण से निकटता से जुड़ा हुआ है। आम तौर पर, लिथियम बैटरी के उत्पादन में 3 भाग शामिल होते हैं: पोल पीस निर्माण, बैटरी सेल निर्माण और बैटरी असेंबली। इन 3 प्रमुख प्रक्रियाओं में, लेजर कटिंग एक प्रमुख प्रक्रिया है।

लिथियम आयन बैटरी प्रसंस्करण प्रक्रिया के लिए उच्च सटीकता, नियंत्रणीयता और काटने की मशीन की गुणवत्ता की आवश्यकता होती है। उपयोग की प्रक्रिया में, डाई कटर अनिवार्य रूप से खराब हो जाएगा, और फिर धूल गिराएगा और गड़गड़ाहट पैदा करेगा, जिससे बैटरी के अधिक गर्म होने, शॉर्ट सर्किट और विस्फोट जैसी खतरनाक समस्याएं हो सकती हैं। खतरे से बचने के लिए, लेजर कटिंग मशीन का उपयोग करना अधिक उपयुक्त है।

पारंपरिक यांत्रिक कटिंग मशीनों की तुलना में, लेजर कटिंग सिस्टम में कोई उपकरण पहनने, लचीले कटिंग आकार, किनारे की गुणवत्ता नियंत्रण, उच्च सटीकता और कम परिचालन लागत के फायदे हैं, जो विनिर्माण लागत को कम करने, उत्पादन दक्षता में सुधार करने और नए उत्पाद मरने के काटने के चक्र को बहुत छोटा करने के लिए अनुकूल है।

नई ऊर्जा वाहनों के मुख्य घटक के रूप में लिथियम बैटरी सीधे पूरे वाहन के प्रदर्शन को निर्धारित करती है। नई ऊर्जा वाहन बाजार के क्रमिक विस्फोट के साथ, लेजर कटर मशीनों में भविष्य में बड़ी बाजार क्षमता होगी।

लेजर वेल्डिंग प्रणाली

नए ऊर्जा वाहन के मुख्य घटक के रूप में, पावर बैटरी की गुणवत्ता सीधे वाहन के प्रदर्शन को निर्धारित करती है। लिथियम-आयन बैटरी निर्माण उपकरण में आम तौर पर 3 प्रकार के फ्रंट-एंड उपकरण, मिड-एंड उपकरण और बैक-एंड उपकरण शामिल होते हैं। उपकरण की सटीकता और स्वचालन स्तर सीधे उत्पाद की उत्पादन क्षमता और स्थिरता को प्रभावित करेगा। पारंपरिक वेल्डिंग विधियों के विकल्प के रूप में, लिथियम-आयन बैटरी निर्माण उपकरण में लेजर वेल्डर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

लेजर वेल्डिंग मशीन पावर बैटरी उत्पादन लाइन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। सिद्धांत एक कुशल और सटीक वेल्डिंग विधि है जो गर्मी स्रोत के रूप में उच्च ऊर्जा घनत्व वाले लेजर बीम का उपयोग करती है। पारंपरिक वेल्डिंग की तुलना में, लेजर वेल्डिंग के कई फायदे हैं, जिसमें गहरी पैठ, तेज गति, छोटे विरूपण, वेल्डिंग वातावरण के लिए कम आवश्यकताएं, उच्च शक्ति घनत्व, चुंबकीय क्षेत्रों से प्रभावित नहीं होना, प्रवाहकीय सामग्रियों तक सीमित नहीं होना और वैक्यूम की आवश्यकता नहीं होना शामिल है। इसका व्यापक रूप से उच्च अंत परिशुद्धता विनिर्माण क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से नए ऊर्जा वाहनों और पावर बैटरी उद्योगों में।

लिथियम-आयन बैटरी सेल के निर्माण से लेकर बैटरी पैक असेंबली तक, वेल्डिंग एक बहुत ही महत्वपूर्ण विनिर्माण प्रक्रिया है। लिथियम बैटरी की चालकता, शक्ति, वायु जकड़न, धातु थकान और संक्षारण प्रतिरोध विशिष्ट बैटरी वेल्डिंग गुणवत्ता मूल्यांकन मानक हैं। वेल्डिंग विधि और वेल्डिंग प्रक्रिया का चयन सीधे बैटरी की लागत, गुणवत्ता, सुरक्षा और स्थिरता को प्रभावित करेगा। अगला, STYLECNC यह आपको लिथियम बैटरी के क्षेत्र में लेजर वेल्डिंग प्रणालियों के विभिन्न अनुप्रयोगों के बारे में जानकारी देगा।

बैटरी विस्फोट-प्रूफ वाल्व वेल्डिंग

बैटरी का विस्फोट-प्रूफ वाल्व बैटरी सीलिंग प्लेट पर एक पतली दीवार वाली वाल्व बॉडी है। जब बैटरी का आंतरिक दबाव निर्दिष्ट मूल्य से अधिक हो जाता है, तो बैटरी को फटने से बचाने के लिए विस्फोट-प्रूफ वाल्व का वाल्व बॉडी फट जाता है। सुरक्षा वाल्व में एक सरल संरचना होती है, और इस प्रक्रिया में लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया पर बेहद सख्त आवश्यकताएं होती हैं। निरंतर लेजर वेल्डिंग से पहले, बैटरी विस्फोट-प्रूफ वाल्व को स्पंदित लेजर वेल्डिंग द्वारा वेल्डेड किया गया था, और वेल्डिंग स्पॉट और वेल्डिंग स्पॉट के ओवरलैप और कवरिंग के माध्यम से निरंतर सीलिंग वेल्डिंग प्राप्त की गई थी, लेकिन वेल्डिंग दक्षता कम थी और सीलिंग प्रदर्शन अपेक्षाकृत खराब था। निरंतर लेजर वेल्डिंग उच्च गति और उच्च गुणवत्ता वाली वेल्डिंग प्राप्त कर सकती है, वेल्डिंग स्थिरता, वेल्डिंग दक्षता और उपज की गारंटी दी जा सकती है।

बैटरी टैब वेल्डिंग

टैब को आमतौर पर 3 सामग्रियों में विभाजित किया जाता है। बैटरी के सकारात्मक इलेक्ट्रोड में एल्युमिनियम (Al) सामग्री का उपयोग किया जाता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड में निकेल (Ni) सामग्री या कॉपर-प्लेटेड निकेल (Ni-Cu) सामग्री का उपयोग किया जाता है। पावर बैटरी की निर्माण प्रक्रिया में, एक कदम बैटरी टैब और पोल को एक साथ वेल्ड करना है। सेकेंडरी बैटरी के उत्पादन में, इसे दूसरे एल्युमिनियम सेफ्टी वाल्व के साथ वेल्ड करने की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग से न केवल टैब और पोल के बीच विश्वसनीय कनेक्शन सुनिश्चित होना चाहिए, बल्कि एक चिकनी और सुंदर वेल्डिंग सीम की भी आवश्यकता होती है।

बैटरी इलेक्ट्रोड स्ट्रिप स्पॉट वेल्डिंग

बैटरी इलेक्ट्रोड स्ट्रिप्स के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में शुद्ध एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स, निकेल स्ट्रिप्स, एल्यूमीनियम-निकेल मिश्रित स्ट्रिप्स और थोड़ी मात्रा में कॉपर स्ट्रिप्स शामिल हैं। बैटरी इलेक्ट्रोड स्ट्रिप्स की वेल्डिंग के लिए आमतौर पर पल्स वेल्डिंग मशीनों का उपयोग किया जाता है। IPG के QCW अर्ध-निरंतर लेजर के आने से, इसका उपयोग बैटरी इलेक्ट्रोड स्ट्रिप वेल्डिंग में भी व्यापक रूप से किया जाने लगा है। साथ ही, इसकी अच्छी बीम गुणवत्ता के कारण, वेल्डिंग स्पॉट छोटा हो सकता है। उच्च परावर्तकता वाली एल्यूमीनियम स्ट्रिप, कॉपर स्ट्रिप और संकीर्ण-बैंड बैटरी पोल स्ट्रिप (पोल स्ट्रिप की चौड़ाई 1 से कम) की वेल्डिंग में इसके अद्वितीय लाभ हैं।5mm).

पावर बैटरी शेल और कवर प्लेट सील और वेल्डेड हैं

पावर बैटरी की शेल सामग्री एल्यूमीनियम मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील है, जिनमें से एल्यूमीनियम मिश्र धातु सबसे अधिक उपयोग की जाती है, आम तौर पर 3003 एल्यूमीनियम मिश्र धातु, और कुछ शुद्ध एल्यूमीनियम का उपयोग करते हैं। स्टेनलेस स्टील सबसे अच्छी लेजर वेल्डेबिलिटी वाली सामग्री है। चाहे वह स्पंदित हो या निरंतर लेजर, अच्छी उपस्थिति और प्रदर्शन के साथ वेल्ड प्राप्त किया जा सकता है। पतली-खोल लिथियम बैटरी को वेल्ड करने के लिए निरंतर लेजर का उपयोग करके, दक्षता को 5 से 10 गुना बढ़ाया जा सकता है, और उपस्थिति प्रभाव और सीलिंग प्रदर्शन बेहतर होता है। इसलिए, इस अनुप्रयोग क्षेत्र में धीरे-धीरे स्पंदित लेजर को बदलने की प्रवृत्ति है।

पावर बैटरी मॉड्यूल और पैक वेल्डिंग

पावर बैटरी के बीच श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन आम तौर पर कनेक्टिंग पीस और सिंगल बैटरी को वेल्डिंग करके पूरा किया जाता है। सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सामग्री अलग-अलग होती है। आम तौर पर, 2 प्रकार की सामग्री होती है: तांबा और एल्यूमीनियम। क्योंकि तांबे और एल्यूमीनियम को लेजर द्वारा वेल्डेड किया जाता है, वे भंगुर यौगिक बना सकते हैं। आवेदन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, आमतौर पर अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है, और लेजर वेल्डिंग का उपयोग आम तौर पर तांबे और तांबे, एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम के लिए किया जाता है। उसी समय, चूंकि तांबा और एल्यूमीनियम बहुत तेज़ी से गर्मी का संचालन करते हैं, लेजर के लिए बहुत अधिक परावर्तकता रखते हैं, और कनेक्टिंग पीस की मोटाई अपेक्षाकृत बड़ी होती है, इसलिए वेल्डिंग को प्राप्त करने के लिए उच्च-शक्ति वाले लेजर का उपयोग करना आवश्यक है।

इससे पता चलता है कि कई वेल्डिंग विधियों में से लेजर वेल्डिंग सबसे आगे आ गई है। सबसे पहले, लेजर वेल्डिंग में उच्च ऊर्जा घनत्व, छोटे वेल्डिंग विरूपण और छोटे ताप-प्रभावित क्षेत्र होते हैं, जो प्रभावी रूप से भागों की सटीकता में सुधार कर सकते हैं। वेल्डिंग सीम चिकनी और अशुद्धियों से मुक्त, समान और सघन होती है, बिना अतिरिक्त पीसने के काम के; दूसरे, लेजर वेल्डिंग को ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है और प्रकाश पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है। छोटे डॉट्स, उच्च-सटीक स्थिति, यांत्रिक हथियारों के साथ स्वचालन प्राप्त करना आसान है, वेल्डिंग दक्षता में सुधार, मानव-घंटे कम करना और लागत कम करना; इसके अलावा, पतली प्लेटों या पतले-व्यास वाले तारों की लेजर वेल्डिंग आर्क वेल्डिंग की तरह रिफ्लो के लिए अतिसंवेदनशील नहीं होगी। और इसे कई प्रकार की सामग्रियों के साथ वेल्ड किया जा सकता है, जो विभिन्न सामग्रियों के बीच वेल्डिंग का एहसास करा सकता है।

रुझान

वर्तमान में, नए ऊर्जा उद्योग के तेजी से विकास ने लिथियम-आयन बैटरी उद्योग और लिथियम-आयन बैटरी उपकरण निर्माण उद्योग के एक साथ विकास को प्रेरित किया है, जो लिथियम-आयन बैटरी बाजार में लेजर कटिंग मशीनों, लेजर वेल्डिंग मशीनों और लेजर उत्कीर्णन मशीनों के बड़े पैमाने पर आवेदन के लिए एक अच्छी मिट्टी प्रदान करता है। यह अनुमान लगाया जा सकता है कि नए ऊर्जा बाजार के निरंतर विकास, गुणवत्ता आवश्यकताओं के क्रमिक सुधार और लेजर प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार के साथ, भविष्य में लिथियम-आयन बैटरी बाजार में अधिक लेजर कटर और लेजर वेल्डर लागू किए जा सकते हैं, और अधिक लेजर मशीन निर्माता लिथियम-आयन बैटरी उद्योग से लाभ उठा सकते हैं।