पावर बैटरियों के लिए लेजर वेल्डिंग प्रौद्योगिकी की वर्तमान स्थिति और विकास संभावनाएं

नए ऊर्जा वाहन उद्योग के तेजी से विकास की पृष्ठभूमि में, संपूर्ण वाहन प्रणाली की मुख्य ऊर्जा इकाई के रूप में पावर बैटरियां सीधे अपनी सुरक्षा, विश्वसनीयता और स्थिरता के माध्यम से समग्र वाहन प्रदर्शन स्तर को निर्धारित करती हैं। अलग-अलग सेल से लेकर मॉड्यूल और फिर पूरे बैटरी पैक तक, बड़े पैमाने पर विनिर्माण में वेल्डिंग की गुणवत्ता बैटरी जीवन, सुरक्षा प्रदर्शन और उपज को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों में से एक है। विभिन्न वेल्डिंग विधियों में से, लेजर वेल्डिंग, अपनी उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च परिशुद्धता और उच्च स्वचालन क्षमताओं के कारण, पावर बैटरी निर्माण में एक अनिवार्य महत्वपूर्ण प्रक्रिया बन गई है।

 

 

नई ऊर्जा वाहनों में हल्के और उच्च ऊर्जा घनत्व की विकास आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का उपयोग आमतौर पर पावर बैटरी संरचनात्मक घटकों के लिए किया जाता है। सेल केसिंग, कवर और बसबार जैसे घटक आम तौर पर 1 - श्रृंखला या 3-श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग करते हैं, जिनमें अच्छी चालकता, संक्षारण प्रतिरोध और निर्माण क्षमता होती है। उच्च चालकता की आवश्यकता वाले कुछ क्षेत्रों में, तांबे या एल्यूमीनियम-तांबा मिश्रित सामग्री का उपयोग किया जाता है।

 

हालाँकि, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में उच्च रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता, उच्च तापीय चालकता और रैखिक विस्तार का उच्च गुणांक होता है, और उनकी सतह आसानी से एक घनी ऑक्साइड फिल्म बनाती है, जिससे वे वेल्डिंग के दौरान सरंध्रता, छींटे, फटने और गर्म दरार जैसे दोषों के प्रति अतिसंवेदनशील हो जाती हैं। इसके अलावा, एल्युमीनियम - तांबे की असमान सामग्री को जोड़ने पर, भंगुर इंटरमेटेलिक यौगिक बन सकते हैं, जिससे जोड़ों की ताकत कम हो सकती है। ये भौतिक गुण ऊर्जा नियंत्रण, स्थिरता और वेल्डिंग प्रक्रिया की निरंतरता पर अत्यधिक मांग रखते हैं।

 

 

पावर बैटरी निर्माण में आम तौर पर तीन मुख्य चरण शामिल होते हैं: सेल, मॉड्यूल और पैक। बैटरी पैक का बाहरी आवरण मुख्य रूप से संरचनात्मक समर्थन और सुरक्षा प्रदान करता है, आमतौर पर मोटे एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल का उपयोग किया जाता है, और इसकी वेल्डिंग मुख्य रूप से आर्क वेल्डिंग या घर्षण हलचल वेल्डिंग का उपयोग करके की जाती है।

 

इसके विपरीत, कोशिकाओं और मॉड्यूल के आंतरिक घटक आकार में छोटे होते हैं, सटीक संरचनाएं होती हैं, और तंग वेल्ड रिक्ति की आवश्यकता होती है, जिससे पारंपरिक वेल्डिंग विधियों के लिए वेल्डिंग की गुणवत्ता और उत्पादन की गति को संतुलित करना मुश्किल हो जाता है। लेजर वेल्डिंग, अपनी उच्च शक्ति घनत्व, अच्छी पहुंच और गैर-संपर्क प्रसंस्करण विशेषताओं के साथ, बैटरी सेल केसिंग, कवर, विस्फोट प्रूफ वाल्व, बसबार और अन्य घटकों के लिए पसंदीदा प्रक्रिया बन गई है। इसका उपयोग व्यापक रूप से एल्युमीनियम केस वाली प्रिज्मीय बैटरी संरचनाओं में किया जाता है, जैसे पावर बैटरी कवर प्लेट, लिथियम आयन बैटरी कवर प्लेट और लिथियम बैटरी एल्युमीनियम केस।

 

 

बैटरी केसिंग और कवर का उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइट को सील करने और आंतरिक इलेक्ट्रोड के लिए स्थिर संरचनात्मक समर्थन प्रदान करने के लिए किया जाता है। वेल्डिंग की गुणवत्ता सीधे बैटरी के सीलिंग प्रदर्शन और दबाव प्रतिरोध को निर्धारित करती है। सामान्य सामग्रियों में Al3003 एल्यूमीनियम मिश्र धातु शामिल है, जिसकी मोटाई आमतौर पर 0.3 से 0.5 मिमी तक होती है। यह क्षेत्र अक्सर मिश्रित लेजर या रिंग लेजर वेल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करता है।

 

वास्तविक उत्पादन में, ये वेल्ड अपूर्ण प्रवेश, सरंध्रता, पतन और छींटे जैसे दोषों से ग्रस्त होते हैं। गर्मी इनपुट, वेल्डिंग गति और लेजर ऊर्जा वितरण को तर्कसंगत रूप से नियंत्रित करके, प्रवेश गहराई को प्रभावी ढंग से स्थिर किया जा सकता है, और दबाव प्रतिरोध आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है। तकनीकी प्रगति के साथ, पल्स वेवफॉर्म मॉड्यूलेशन और निरंतर उच्च गति लेजर वेल्डिंग धीरे-धीरे मुख्यधारा के समाधान बन गए हैं, जिससे वेल्ड एकरूपता को बढ़ाते हुए उत्पादन दक्षता में उल्लेखनीय सुधार हुआ है।

 

वेल्ड की आंतरिक गुणवत्ता को और बेहतर बनाने के लिए, गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग वेल्डिंग और लेजर ऑसीलेशन तकनीक को बैटरी केसिंग वेल्डिंग में पेश किया गया है। पिघले हुए पूल की गतिशील सरगर्मी बुलबुले से बचने में तेजी लाती है और अनाज संरचना को परिष्कृत करती है, जिससे वेल्ड जोड़ के यांत्रिक गुणों और सीलिंग विश्वसनीयता में सुधार होता है। इन प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से प्रिज़मैटिक सेल एल्यूमीनियम शैल और एल्यूमीनियम बैटरी कवर जैसे संरचनात्मक घटकों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

 

 

विस्फोट-रोधी वाल्व पावर बैटरी सुरक्षा प्रणालियों में महत्वपूर्ण घटक हैं। जब बैटरी का आंतरिक दबाव असामान्य रूप से बढ़ जाता है, तो नियंत्रित टूटने से गैस निकलती है, जिससे थर्मल पलायन और विस्फोट को रोका जा सकता है। विस्फोट-रोधी वाल्व आमतौर पर शुद्ध एल्यूमीनियम शीट से बने होते हैं, जो केवल 0.08-0.1 मिमी मोटे होते हैं, और वेल्डिंग हीट इनपुट के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं।

 

लेज़र वेल्डिंग के दौरान, अत्यधिक उच्च शक्ति घनत्व आसानी से विस्फोट प्रूफ वाल्व के अति ताप और छिद्र का कारण बन सकता है, जबकि पिघले हुए पूल से हिंसक गैस के निकलने से छिद्र दोष हो सकता है। लेज़र वेवफॉर्म डिज़ाइन को अनुकूलित करके, सामग्री अवशोषण में सुधार के लिए वेल्डिंग के प्रारंभिक चरण में एक छोटी अवधि के शिखर मूल्य को पेश करके, और बाद के चरणों में धीरे-धीरे ऊर्जा उत्पादन को कम करके, वेल्ड अखंडता को सुनिश्चित करते हुए जलने से प्रभावी ढंग से बचा जा सकता है।

 

इसके अलावा, अवशिष्ट तेल और नमी को कम करने के लिए वेल्डिंग से पहले की सफाई को मजबूत करना और उचित वेल्डिंग अनुक्रम के माध्यम से असेंबली अंतराल को नियंत्रित करना, सरंध्रता दोष को कम करने के महत्वपूर्ण साधन हैं। इन प्रक्रिया अनुकूलन उपायों को प्रिज्मीय बैटरी कोशिकाओं के लिए लिथियम बैटरी टॉप कैप और डी टॉप ढक्कन जैसी संरचनाओं में सफलतापूर्वक लागू किया गया है।

 

 

नई ऊर्जा वाहन और ऊर्जा भंडारण बाजारों के तेजी से विस्तार के साथ, पावर बैटरियों के लिए उच्च {{0}निरंतरता और उच्च {{1}विश्वसनीयता वेल्डिंग प्रक्रियाओं की मांग में वृद्धि जारी है। लेजर वेल्डिंग तकनीक की भविष्य की विकास दिशा मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं पर केंद्रित है:

 

सबसे पहले, पतली और अधिक जटिल संरचनाओं की वेल्डिंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च शक्ति घनत्व और अधिक सटीक ऊर्जा नियंत्रण वाले लेजर स्रोतों का अनुप्रयोग; दूसरा, पिघले हुए पूल की स्थिति का वास्तविक समय पर पता लगाकर वेल्डिंग स्थिरता में सुधार करने के लिए वेल्डिंग प्रक्रिया की ऑनलाइन निगरानी और बंद लूप नियंत्रण; और तीसरा, नई बैटरी संरचनाओं और कॉपर और एल्युमीनियम बायमेटल बाइपोलर प्लेट्स जैसे मिश्रित सामग्री घटकों की विकास आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एल्यूमीनियम और तांबे जैसी असमान सामग्रियों को जोड़ने के लिए प्रक्रिया अनुकूलन।

 

इस बीच, नई ऊर्जा वाहनों में प्रिज्मीय बैटरी संरचनाओं को व्यापक रूप से अपनाने के साथ, एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रिज्मीय बैटरी मामलों, बैटरी एल्यूमीनियम आवास और रिचार्जेबल एल्यूमीनियम गोले जैसे घटकों के लिए लेजर वेल्डिंग प्रक्रियाओं का मानकीकरण और बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग उद्योग में तकनीकी विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा बन जाएगा।

 

 

लेजर वेल्डिंग तकनीक को पावर बैटरी निर्माण की पूरी प्रक्रिया में गहराई से एकीकृत किया गया है, जो उच्च सुरक्षा, उच्च स्थिरता और उच्च दक्षता उत्पादन प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण सहायता प्रदान करती है। सामग्री प्रणालियों, संरचनात्मक डिजाइन और विनिर्माण गति के निरंतर विकास के साथ, लेजर वेल्डिंग के क्षेत्र में एक मुख्य भूमिका निभाती रहेगी।एल्युमीनियम {{0}केस्ड पावर बैटरियांऔर भविष्य के नए ऊर्जा उद्योग में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाओं को प्रदर्शित करेगा।