اللحام بالليزر في تصنيع البطاريات: التطبيقات والمزايا والاتجاهات المستقبلية

إن الطلب العالمي على البطاريات عالية الأداء - الذي يغذيه اعتماد السيارات الكهربائية وتخزين الطاقة المتجددة - يجعل دقة التصنيع أمرًا بالغ الأهمية للأداء والسلامة وطول العمر. يعد اللحام بالليزر تقنية تحويلية في إنتاج البطاريات، حيث يتغلب على قيود الطريقة التقليدية لوضع معايير جديدة للموثوقية والكفاءة. في heavth.com ، نستكشف كيف أحدث ثورة في لحام البطاريات وتشغيل حلول الطاقة من الجيل التالي.

لماذا يحل اللحام بالليزر محل الطرق التقليدية في إنتاج البطاريات

تعتمد بطاريات الليثيوم أيون (للمركبات الكهربائية وتخزين الشبكة) على توصيلات المكونات الدقيقة (علامات التبويب، وأشرطة التوصيل، والأغلفة). الطرق التقليدية مثل اللحام بالمقاومة والربط الميكانيكي تفشل في تلبية المتطلبات الحديثة:

• يولد اللحام بالمقاومة حرارة زائدة، مما يؤدي إلى تشويه المواد وإتلاف علامات التبويب الرفيعة (على سبيل المثال، 50 ميكرومتر).

• يفتقر التوصيل الميكانيكي إلى المتانة والتوصيل في البيئات ذات التيار العالي والاهتزاز (على سبيل المثال، بطاريات EV التي تتراوح درجة حرارتها بين 60 و80 درجة مئوية).

• كلاهما يعاني من مواد مختلفة (على سبيل المثال، أطراف الألومنيوم والنحاس).

يعمل اللحام بالليزر على حل هذه المشكلات من خلال شعاع عالي الكثافة من الطاقة وغير التلامسي، مما يوفر تحكمًا لا مثيل له. فيما يلي تطبيقات تصنيع البطاريات الرئيسية.

التطبيقات الرئيسية للحام بالليزر في تصنيع البطاريات

يتم دمج اللحام بالليزر في جميع مراحل إنتاج البطاريات، بدءًا من تجميع الخلايا وحتى حاوية العبوة، والتكيف مع المكونات والمواد المتنوعة.

1. اتصالات علامة التبويب إلى المحطة الطرفية وعلامة التبويب إلى شريط التوصيل

يعد توصيل ألسنة البطارية (النيكل والنحاس والنحاس المطلي بالنيكل) بالمحطات الطرفية/قضبان التوصيل أمرًا بالغ الأهمية. تضمن دقة ميكرون اللحام بالليزر وصلات متسقة ومنخفضة المقاومة لعلامات التبويب الرفيعة جدًا:

• تعمل ليزرات الألياف النبضية (على سبيل المثال، 1.5 كيلو واط QCW YLR) على إنشاء وصلات قوية: تصل اللحامات بشريط النيكل إلى 1125 نيوتن، متفوقة على النحاس بنسبة 39-48٪.

• يتم ضبط تتبع التماس برؤية الليزر في الوقت الفعلي، مع الحفاظ على الدقة وسط تفاوتات الأجزاء.

2. لحام المواد المختلفة (الألومنيوم والنحاس وما بعده)

تتحدى أطراف الألمنيوم والنحاس (الحاسمة لتصميم البطارية) الأساليب التقليدية. يعمل اللحام بالليزر الأمثل على تقليل المركبات الهشة للحصول على وصلات موثوقة. كما أنه يتيح لحام النيكل والنحاس المطلي بالكهرباء، وهو أمر ضروري للبطاريات عالية الأداء.

3. غلاف البطارية وختم الضميمة

تحتاج أغلفة الألمنيوم/الصلب ذات المقياس الرفيع (0.8-1.0 مم) إلى إحكام محكم لمنع تسرب الرطوبة. يوفر اللحام بالليزر نسبة عالية من العمق إلى العرض مع الحد الأدنى من الحرارة، مما يتجنب التشوه ويضمن ضيق الماء في ظروف السيارات الكهربائية القاسية.

4. تجميع الوحدة والحزمة

تتطلب حزم بطاريات السيارات الكهربائية الكبيرة لحامًا عالي الجودة وإنتاجية عالية. يعمل اللحام بالليزر على زيادة السرعة بنسبة 50% والإنتاجية من ~80% إلى أكثر من 95%. تعمل المراقبة في الوقت الفعلي (على سبيل المثال، القياس المضمن لشركة IPG) على التحقق من صحة اللحامات دون تأخير، مما يؤدي إلى خفض تكاليف الخردة.

مزايا لا مثيل لها للحام البطاريات بالليزر

ينبع اعتماد اللحام بالليزر على نطاق واسع من فوائد فريدة تتماشى مع أهداف الصناعة:

1. الحد الأدنى من التأثير الحراري : ذوبان مللي ثانية يقلل من المخاطر الخطرة، ويحمي المكونات الحساسة ويطيل عمر البطارية.

2. الدقة : تضمن دقة الميكرون اللحامات الموحدة، مما يقلل من فقدان الطاقة ومخاطر الدائرة القصيرة.

3. جاهز للأتمتة : تتيح الألياف الضوئية والروبوتات إنتاجًا ضخمًا سلسًا للمركبات الكهربائية وتخزين الشبكة.

4. الاستدامة : اللحام غير التلامسي يزيل المواد الكيميائية الضارة، ويدعم التصنيع الصديق للبيئة.

الاتجاهات المستقبلية: اللحام بالليزر لتشكيل بطاريات الجيل التالي

مع تقدم تكنولوجيا البطاريات (الخلايا الصلبة عالية الطاقة)، ​​يتطور اللحام بالليزر - تعمل المسارات الحلزونية والأنظمة الهجينة على توسيع القدرات. يحتاج المصنعون إلى خبراء اللحام بالليزر ليظلوا قادرين على المنافسة.

اختر Heavth لاحتياجات لحام البطارية الخاصة بك

في heavth.com ، نقوم بتوصيل الشركات المصنعة بحلول اللحام بالليزر المخصصة للبطاريات. تعمل تقنياتنا على تحسين الجودة والإنتاجية والفعالية من حيث التكلفة. اتصل بنا لتحويل سير عمل الإنتاج الخاص بك.