Mitte kaua aega tagasi toimus katoodlõikamisprotsessis kvalitatiivne läbimurre, mis oli tööstust nii kaua vaevanud.
Virnastamis- ja kerimisprotsessid:
Viimastel aastatel, kuna uus energiaturg on muutunud kuumaks, on installeeritud võimsustoitepatareidon aasta-aastalt kasvanud ning nende disainikontseptsiooni ja töötlemistehnoloogiat on pidevalt täiustatud, mille hulgas pole kunagi katkenud arutelu elektrielementide mähimisprotsessi ja lamineerimisprotsessi üle.Praegu on turul põhivooluks kerimisprotsessi tõhusam, odavam ja küpsem rakendamine, kuid selle protsessiga on raske kontrollida elementide vahelist soojusisolatsiooni, mis võib kergesti viia elementide kohaliku ülekuumenemiseni ja termilise leviku oht.
Seevastu lamineerimisprotsess võib paremini mängida suurte eeliseidakuelemendid, selle ohutus, energiatihedus, protsessi juhtimine on soodsamad kui mähis.Lisaks saab lamineerimisprotsessiga paremini kontrollida rakkude saagist, uue energiaga sõidukite kasutajate seas on üha suurem trend, lamineerimisprotsessi kõrge energiatihedus on paljutõotavam.Praegu tegeleb akude tootjate juht lamineeritud lehtprotsessi uurimise ja tootmisega.
Uute energiasõidukite potentsiaalsete omanike jaoks on läbisõiduärevus kahtlemata üks peamisi tegureid, mis nende sõidukivalikut mõjutab.Eriti linnades, kus laadimisvõimalused pole täiuslikud, on kiirem vajadus pikamaa elektrisõidukite järele.Praegu teatatakse puhtalt elektriliste uue energiaga sõidukite ametlikuks sõiduulatuseks üldiselt 300–500 km, kusjuures tegelik sõiduulatus on sageli ametlikust sõiduulatusest alla hinnatud, sõltuvalt kliimast ja teeoludest.Reaalse ulatuse suurendamise võimalus on tihedalt seotud jõuelemendi energiatihedusega ja lamineerimisprotsess on seetõttu konkurentsivõimelisem.
Kuid lamineerimisprotsessi keerukus ja paljud lahendamist vajavad tehnilised raskused on selle protsessi populaarsust teatud määral piiranud.Üks peamisi raskusi on see, et stantsimise ja lamineerimise käigus tekkivad pursked ja tolm võivad kergesti põhjustada akus lühiseid, mis kujutab endast tohutut ohtu.Lisaks on katoodmaterjal elemendi kõige kulukam osa (LiFePO4 katoodid moodustavad 40%-50% elemendi maksumusest ja kolmekomponentsete liitiumkatoodide hind veelgi suurem), nii et kui tõhus ja stabiilne katood töötlemismeetodit ei leita, põhjustab see patareide tootjatele suuri kulusid ja piirab lamineerimisprotsessi edasist arengut.
Riistvara stantsimise status quo – kõrged kulumaterjalid ja madal lagi
Praegusel ajal on enne lamineerimisprotsessi stantsimisprotsessis turul tavaline kasutada riistvarastantsimist, et lõigata masti tükk, kasutades üliväike vahet stantsi ja alumise tööriistavormi vahel.Sellel mehaanilisel protsessil on pikk arenduslugu ja selle rakendus on suhteliselt küps, kuid mehaanilisest hammustusest tingitud pinged jätavad töödeldud materjalile sageli ebasoovitavaid omadusi, nagu kokkuvarisenud nurgad ja jämedad.
Puriste vältimiseks tuleb riistvarastantsimisel leida sobivaim külgsurve ja tööriistade kattumine vastavalt elektroodi olemusele ja paksusele ning pärast mitut testimisringi enne partiitöötluse alustamist.Veelgi enam, riistvara stantsimine võib pärast pikki töötunde põhjustada tööriista kulumist ja materjali kleepumist, mis põhjustab protsessi ebastabiilsust, mille tulemuseks on halb lõikekvaliteet, mis võib lõppkokkuvõttes viia aku väiksema tootlikkuse ja isegi ohutusriskideni.Toiteakude tootjad vahetavad nuge sageli iga 3-5 päeva tagant, et vältida varjatud probleeme.Kuigi tootja teatatud tööriista kasutusiga võib olla 7-10 päeva või lõigata 1 miljon tükki, vahetab akutehas defektsete toodete partiide vältimiseks (halb tuleb partiidena välja visata), sageli vahetab noa ette, ja see toob kaasa suuri kulutusi kulumaterjalidele.
Lisaks, nagu eespool mainitud, on akutehased sõidukite valiku parandamiseks teinud kõvasti tööd akude energiatiheduse parandamiseks.Tööstusallikate sõnul on üksiku raku energiatiheduse parandamiseks olemasolevas keemilises süsteemis keemilised vahendid üksiku raku energiatiheduse parandamiseks põhimõtteliselt puudutanud lage, ainult tihendustiheduse ja elemendi paksuse kaudu. poolustükk kahest teha artiklitest.Tihendustiheduse ja varda paksuse suurenemine teeb tööriistale kahtlemata rohkem haiget, mis tähendab, et tööriista vahetamise aeg lüheneb taas.
Lahtri suuruse kasvades tuleb ka stantsimiseks kasutatavaid tööriistu suuremaks muuta, kuid suuremad tööriistad vähendavad kahtlemata mehaanilise töö kiirust ja lõikamise efektiivsust.Võib öelda, et kolm peamist tegurit, milleks on pikaajaline stabiilne kvaliteet, kõrge energiatiheduse suundumus ja suure suurusega postide lõikamise efektiivsus, määravad riistvara stantsimise protsessi ülemise piiri ja seda traditsioonilist protsessi on raske tulevikuga kohaneda. arengut.
Pikosekundilised laserlahendused positiivsete stantsimise väljakutsete ületamiseks
Lasertehnoloogia kiire areng on näidanud oma potentsiaali tööstuslikus töötlemises ja eriti 3C tööstus on täielikult näidanud laserite töökindlust täppistöötluses.Siiski prooviti varakult kasutada nanosekundeid lasereid pooluste lõikamiseks, kuid seda protsessi ei propageeritud laialdaselt, kuna pärast nanosekundilist lasertöötlust tekkis suur kuumusest mõjutatud tsoon ja pursked, mis ei vastanud akutootjate vajadustele.Autori uuringute kohaselt on aga ettevõtete poolt välja pakutud uus lahendus ja saavutatud on teatud tulemusi.
Tehnilise printsiibi poolest võib pikosekundiline laser tugineda oma äärmiselt suurele tippvõimsusele, et materjal koheselt aurustada tänu oma äärmiselt kitsale impulsi laiusele.Erinevalt termilisest töötlemisest nanosekundiliste laseritega on pikosekundilised laserid auruablatsiooni või ümberformuleerimise protsessid, millel on minimaalsed termilised efektid, ilma sulavate helmeste ja korralike töötlemisservadeta, mis lõhuvad nanosekundiliste laseritega suurte kuumusest mõjutatud tsoonide lõksu.
Pikosekundiline laserstantsimise protsess on lahendanud paljud praeguse riistvaralise stantsimise valupunktid, võimaldades kvalitatiivselt parandada positiivse elektroodi lõikamisprotsessi, mis moodustab suurima osa akuelemendi maksumusest.
1. Kvaliteet ja saagikus
Riistvaraline stantsimine on mehaanilise närimise põhimõtte kasutamine, lõikenurkadel esineb sageli defekte ja see nõuab korduvat silumist.Mehaanilised lõikurid kuluvad aja jooksul, mille tulemuseks on pooluste tükkidele jäägid, mis mõjutab kogu rakkude partii saagist.Samal ajal suurendab monomeeri energiatiheduse parandamiseks suurendatud pooluse tihendustihedus ja paksus ka lõikenoa kulumist. 300 W suure võimsusega pikosekundiline lasertöötlus on stabiilse kvaliteediga ja töötab ühtlaselt pikka aega, isegi kui materjal on paksenenud ilma seadmete kadu põhjustamata.
2. Üldine efektiivsus
Tootmise otsese efektiivsuse seisukohalt on 300 W suure võimsusega pikosekundilise laserpositiivsete elektroodide tootmismasin tunnis samal tasemel kui riistvara stantsimise tootmismasin, kuid arvestades, et riistvaramasinad peavad nugasid vahetama iga kolme kuni viie päeva järel. , mis toob paratamatult kaasa tootmisliini seiskumise ja taaskasutuselevõtu pärast noavahetust, tähendab iga noavahetus mitu tundi seisakuid.Täislaser-kiire tootmine säästab tööriistavahetuse aega ja üldine efektiivsus on parem.
3. Paindlikkus
Jõuelementide tehaste puhul kannab lamineerimisliin sageli erinevat tüüpi rakke.Iga üleminek võtab riistvara stantsimisseadmete jaoks veel paar päeva ja arvestades, et mõnel elemendil on nurga mulgustamise nõuded, pikendab see üleminekuaega veelgi.
Seevastu laserprotsessil pole üleminekutega vaeva.Olenemata sellest, kas tegemist on kuju või suuruse muutmisega, laser suudab "kõike teha".Olgu lisatud, et lõikeprotsessis, kui 590 toode asendatakse 960 või isegi 1200 tootega, on riistvaraliseks stantsimiseks vaja suurt nuga, laserprotsess aga ainult 1-2 täiendavat optilist süsteemi ja lõikamine. tõhusust ei mõjuta.Võib öelda, et olenemata sellest, kas tegemist on masstootmise muudatusega või väikesemahuliste prooviproovidega, on laseri eeliste paindlikkus ületanud riistvara stantsimise ülemise piiri, et akutootjad säästavad palju aega. .
4. Madalad üldkulud
Kuigi riistvara stantsilõikamine on praegu postide lõikamise põhiprotsess ja esialgne ostukulu on madal, nõuab see sagedast stantsi parandamist ja stantside vahetust ning need hooldustoimingud põhjustavad tootmisliini seisakuid ja maksavad rohkem töötunde.Seevastu pikosekundilisel laserlahendusel puuduvad muud kulumaterjalid ja minimaalsed järelhoolduskulud.
Pikemas perspektiivis eeldatakse, et pikosekundiline laserlahendus asendab täielikult praeguse riistvara stantsimise protsessi liitiumaku positiivsete elektroodide lõikamise valdkonnas ja muutub üheks võtmepunktiks lamineerimisprotsessi populaarsuse edendamisel, nagu " üks väike samm elektroodide stantsimiseks, üks suur samm lamineerimisprotsessi jaoks.Loomulikult peab uus toode endiselt tööstuslikult kontrollima, kas pikosekundlase laseri positiivse stantsimislahenduse tunnevad ära suuremad akutootjad ja kas pikosekundiline laser suudab tõesti lahendada traditsioonilise protsessiga kaasnevaid probleeme, ootame ja vaatame.
Postitusaeg: 14. september 2022