Im Januar 2023 kündigten mehrere chinesische Unternehmen Expansionspläne für Strom- und Energiespeicherbatterien an, mit einem Investitionsvolumen von fast 100 Milliarden Yuan und einer kombinierten Produktionskapazität von 269 GWh, was die kombinierte Produktion im ersten Halbjahr des vergangenen Jahres (206,4 GWh) übersteigt ) und deckt nahezu den im letzten Jahr installierten Bedarf an inländischen Strombatterien (294,6 GWh) ab.
| Unternehmen | Investitionsbetrag (Milliarde) | Produktionskapazität (GWh) |
| BYD | 10 (geschätzt) | 35 |
| EVE-BATTERIE | 20.8 | 80 |
| Ganfeng Lithium | 15 | 34 |
| BAK-BATTERIE | 13 | 30 |
| Farasis-Energie | 10 | 30 |
| Shenghong-Gruppe | 30.6 | 60 |
| Gesamt | 99,4 | 269 |
Datenquelle: China Automotive News, öffentliche Netzwerkdaten
Bei der Herstellung von Leistungsbatterien wirkt sich die Qualitätsstabilität des Batteriegehäuseschweißens auf die Konsistenz und Sicherheit des Batteriemontagesystems aus.Das Innere des Power-Batteriegehäuses enthält hauptsächlich organischen Elektrolyten und eine spezielle Membran, und die Abdeckung enthält hauptsächlich explosionsgeschützte Ventile, Polpfosten, Sicherheitskappen, Flüssigkeitseinspritzlöcher usw. Die Dichtungsschweißung zwischen Gehäuse und Abdeckung ist sehr anspruchsvoll. und seine Schweißqualität wirkt sich direkt auf den Versiegelungsgrad der Batterie aus, und eine schlechte Schweißung führt zum Auslaufen der Batterie, zur Ausfällung von Lithium und dazu, dass das Aussehen der Batterie nicht dem Standard entspricht.
▲ Hartschalen-Löten von quadratischen Lithiumbatterien
01 Häufige Schweißnahtprobleme
1- Schlechtes Aussehen: Schweißschräge, Sandaugen, Neigung der Probe
2- Unzureichende Festigkeit und Abdichtung: unzureichende Einschmelztiefe, Risse, große Luftlöcher, die zum Auslaufen der Batterie führen
02 Prozessanalyse von Schweißnahtproblemen
Gemäß der FTA-Fehleranalyse wird das Schweißfehlerproblem hauptsächlich als schlechtes Aussehen und Probleme mit der Schweißfestigkeit zusammengefasst.Faktoren für schlechtes Aussehen: CCD-Scanfortschritt der Schweißausrüstung, Art und Durchflussrate des Schutzgases, Sauberkeit der Schweißprobe, Genauigkeit und Art der mechanischen Passung der Probe.Schweißfestigkeit und Dichtungsfaktoren: Rohmaterial mit Präzision, Aluminiumzusammensetzung, Einfluss von Prozessparametern.
| Einstufung | Fragen | Kategorisierung von Prozessursachen | Spezifische Gründe |
|
Aussehen | Teilweise verschweißt | Schweißweg Identifikation und Positionierung | Der CCD-Vision-Positionierungsprozess kann Probenmerkmale nicht genau identifizieren, was zu abweichenden Schweißbahnen, unzureichender Belichtung der Hilfslichtquelle auf der Probe und erhöhten Schwierigkeiten bei der Fotopositionierung führt. |
| Luftloch im Trachom | Das Material selbst und die Schweißumgebung | Materialzusammensetzung des Aluminiumgehäuses, falsche Einstellung des Schutzgastyps und der Durchflussrate, falsche Abstimmung der oberen Schweißmethode und des Schweißspalts von Abdeckung und Gehäuse, unzureichende Sauberkeit der Seitenschweißung oder des oberen Schweißbereichs. | |
| Unebenheiten prüfen | Genauigkeit der Probenmontage | Beim Schweißen von Deckel und Schalenoberseite ist der Schweißspalt nicht richtig eingepasst, es kommt zu einer Anhäufung von Spannungen im Schweißprozess. | |
| Schweißfestigkeit | Batterieleck | Probengrößenfehler und Einfluss von Schweißparametern | Die Passgröße von Abdeckung und Schale ist nicht stabil und die Prozessparameter sind nicht genau eingestellt. |
03 Die Rolle von Schutzgas
Schutzgas im Laserschweißprozess kann die Oxidation der Metalloberfläche verhindern, die Linse schützen, das Plasma abblasen und die Luftstromrichtung, den Druck und die Durchflussrate steuern.Das Schutzgas erzeugt Turbulenzen, die Schweißnaht weist Porosität, eine ungleichmäßige Schweißnaht und andere Probleme auf.
04 Unterschiedliche Gaseigenschaften
Zu den Schutzgasen für das Laserschweißen gehören Helium, Argon und Stickstoff
Helium: Hoher Ionisierungsgrad, der Laser kann durchdringen, die gesamte Strahlenergie erreicht die Oberfläche des Werkstücks, es ist nicht einfach, Porosität zu erzeugen, aber teuer
Argon: niedrigerer Preis als Helium, aber anfällig für Plasmaionisation bei hohen Temperaturen. Obwohl die Schutzwirkung besser ist, schirmt es einen Teil der Laserenergieverarbeitung ab, verringert die Laserleistung und die Verwendung von Heliumschweißen sieht glatt aus
Stickstoff: niedriger Preis, geringe Ionisierung, Schweißquellen reagieren mit einigen Elementen der Aluminiumlegierung und erzeugen instabile Verbindungen, die sich auf die Schweißfestigkeit auswirken
05 Analyse der Auswirkung unterschiedlicher Schweißbedingungen
Schweißen mit Stickstoff und Argon als Schutzgas. Bei Verwendung von Stickstoff als Schutzgas ist die Konsistenz der Schweißnahtbreite schlecht. Bei Verwendung von Argon als Schutzgas ist die Schweißöffnung glatt, das Fischschuppenmuster wird gleichmäßig verbessert und das Erscheinungsbild ist besser als bei Verwendung Produkte zum Stickstoffschweißen.(Wie in der Abbildung unten gezeigt)
▲Unterschiedlicher Schutzgasschweißeffekt (unterschiedliche Nahtbreitenkonsistenz)
Laserleistung auf die Auswirkungen des Schweißens, bei gleicher Schweißgeschwindigkeit und gleichem Schutzgas: Je höher die tatsächliche Leistungsabgabe, desto schneller kann das Schweißmaterial geschmolzen und verdampft werden, die Fließfähigkeit des Schmelzbades nimmt zu, die Oberfläche des Fischschuppenmusters ist gleichmäßiger. die Schweißnaht ist flacher.(Wie in der Abbildung unten gezeigt)
▲Unterschiedlicher Leistungsschweißeffekt (unterschiedliche Oberflächengleichmäßigkeit)
Zusammenfassung
1. Die Laserversiegelungsausrüstung am Terminalstandort, die CCD-Scan-Positionierung und die Schweißparameter wirken sich auf das Erscheinungsbild schlechter Teile des Problems des Schweißens aus.
2. Schutzgasart und Parametereinstellungen können die gleichmäßige Konsistenz der Schweißnaht verbessern, die Sauberkeit des Schweißbereichs gewährleisten, die Einführung von Verunreinigungen durch Fremdkörper reduzieren und die durch die Trachomporosität erzeugte Schweißschlacke reduzieren.
3. Die mechanische Passung der Spaltpassung ist besser als die Presspassung. Der Feldschweißprozess, zuerst Punktschweißen und dann kontinuierliches Schweißen, kann die Spaltpassung beim Schweißen von Stabilitätsproblemen weitgehend lösen.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.03.2023
