Жақында катодты кесу процесінде өнеркәсіпті көптен бері мазалап келген сапалы серпіліс болды.
Жинау және орау процестері:
Соңғы жылдары жаңа энергия нарығы қызған сайын орнатылған қуатқуат батареяларыжылдан жылға ұлғайып, олардың конструктивтік тұжырымдамасы мен өңдеу технологиясы үздіксіз жетілдірілуде, олардың арасында электр элементтерін орау және ламинаттау процесі туралы пікірталас ешқашан тоқтаған емес.Қазіргі уақытта нарықтағы негізгі ағым - орау процесін тиімдірек, арзанырақ және жетілген қолдану, бірақ бұл процесті ұяшықтар арасындағы жылу оқшаулауын бақылау қиын, бұл ұяшықтардың жергілікті қызып кетуіне әкелуі мүмкін. термиялық таралу қаупі.
Керісінше, ламинация процесі үлкен артықшылықтарды жақсырақ ойнай аладыбатарея ұяшықтары, оның қауіпсіздігі, энергия тығыздығы, процесті басқару орамға қарағанда тиімдірек.Сонымен қатар, ламинаттау процесі жасуша кірісін жақсы басқара алады, жаңа энергияны қолданушыда көлік құралдарының ауқымы жоғары үрдіске ие, ламинация процесінің жоғары энергия тығыздығы артықшылығы перспективалы.Қазіргі уақытта қуат аккумуляторын өндірушілердің басшысы ламинатталған парақ процесін зерттеу және өндіру болып табылады.
Жаңа энергетикалық көліктердің әлеуетті иелері үшін жүгіріс туралы алаңдаушылық, сөзсіз, олардың көлік құралын таңдауына әсер ететін негізгі факторлардың бірі болып табылады.Әсіресе зарядтау қондырғылары жетілмеген қалаларда алыс қашықтыққа жүретін электр көліктеріне аса қажеттілік туындайды.Қазіргі уақытта таза электр қуатымен жұмыс істейтін көліктердің ресми диапазоны әдетте 300-500 км деп жарияланады, нақты диапазон климат пен жол жағдайларына байланысты ресми диапазоннан жиі төмендетіледі.Нақты диапазонды ұлғайту мүмкіндігі қуат ұяшығының энергия тығыздығымен тығыз байланысты, сондықтан ламинация процесі бәсекеге қабілетті.
Дегенмен, ламинация процесінің күрделілігі және шешуді қажет ететін көптеген техникалық қиындықтар бұл процестің танымалдылығын белгілі бір дәрежеде шектеді.Негізгі қиындықтардың бірі - кесу және ламинаттау процесінде пайда болатын саңылаулар мен шаң аккумуляторда қысқа тұйықталуды оңай тудыруы мүмкін, бұл үлкен қауіпсіздікке қауіп төндіреді.Сонымен қатар, катод материалы ұяшықтың ең қымбат бөлігі болып табылады (LiFePO4 катодтары ұяшық құнының 40%-50% құрайды, ал үштік литий катодтары одан да жоғары бағаны құрайды), сондықтан тиімді және тұрақты катод өңдеу әдісін табу мүмкін емес, ол аккумулятор өндірушілері үшін үлкен шығындарды тудырады және ламинация процесінің одан әрі дамуын шектейді.
Аппаратты кесу статус-кво - жоғары шығын материалдары және төмен төбе
Қазіргі уақытта, ламинаттау процесіне дейін кесу процесінде, нарықта штамп пен төменгі аспаптың қалыбы арасындағы өте аз саңылауларды пайдаланып, полюс бөлігін кесу үшін аппараттық тесуді қолдану жиі кездеседі.Бұл механикалық процестің ұзақ даму тарихы бар және оны қолдануда салыстырмалы түрде жетілген, бірақ механикалық тістеуден туындаған кернеулер көбінесе өңделген материалды кейбір жағымсыз сипаттамалармен қалдырады, мысалы, қираған бұрыштар мен саңылаулар.
Кептелістерді болдырмас үшін аппараттық тескіш электродтың сипаты мен қалыңдығына сәйкес ең қолайлы бүйірлік қысымды және құралдың қабаттасуын табуы керек және сериялық өңдеуді бастамас бұрын бірнеше сынақтан кейін.Оның үстіне аппараттық тетіктерді тесу ұзақ уақыт жұмыс істегеннен кейін құралдың тозуына және материалдың жабысып қалуына әкеліп соқтырады, бұл процестің тұрақсыздығына әкеліп соқтырады, нәтижесінде кесу сапасы нашар болады, бұл ақыр соңында батарея өнімділігінің төмендеуіне және тіпті қауіпсіздікке қауіп төндіруі мүмкін.Қуат аккумуляторын өндірушілер жасырын мәселелерді болдырмау үшін пышақтарды 3-5 күн сайын ауыстырады.Өндіруші жариялаған құралдың қызмет ету мерзімі 7-10 күн болуы мүмкін немесе 1 миллион дана кесуге болады, бірақ аккумулятор зауыты ақаулы өнімдердің партияларын болдырмау үшін (нашар партиялармен сындырып алу керек), пышақты жиі алдын ала ауыстырады, және бұл шығын материалдарына үлкен шығындар әкеледі.
Сонымен қатар, жоғарыда айтылғандай, көліктердің ассортиментін жақсарту үшін аккумулятор зауыттары аккумуляторлардың энергия тығыздығын арттыру үшін көп жұмыс жасады.Өнеркәсіп көздеріне сәйкес, бір жасушаның энергия тығыздығын жақсарту үшін, қолданыстағы химиялық жүйеде, бір жасушаның энергия тығыздығын жақсартуға арналған химиялық құралдар негізінен төбеге тиді, тек тығыздау тығыздығы мен қалыңдығы арқылы. мақалаларды істеу үшін екі полюс бөлігі.Тығыздау тығыздығы мен полюс қалыңдығының артуы құралға көбірек зиян тигізетіні сөзсіз, яғни құралды ауыстыру уақыты қайтадан қысқарады.
Ұяшық өлшемі ұлғайған сайын, кесуді орындау үшін қолданылатын құралдарды да үлкейту керек, бірақ үлкенірек құралдар механикалық жұмыс жылдамдығын төмендетеді және кесу тиімділігін төмендетеді.Ұзақ мерзімді тұрақты сапаның, жоғары энергия тығыздығы трендінің және үлкен өлшемді полюсті кесу тиімділігінің үш негізгі факторы аппараттық кесу процесінің жоғарғы шегін анықтайды және бұл дәстүрлі процесс болашаққа бейімделу қиын болады деп айтуға болады. даму.
Кесудегі оң қиындықтарды жеңуге арналған пикосекундтық лазерлік шешімдер
Лазерлік технологияның қарқынды дамуы өнеркәсіптік өңдеуде өзінің әлеуетін көрсетті, әсіресе 3С өнеркәсібі лазерлердің дәл өңдеудегі сенімділігін толық көрсетті.Дегенмен, полюстерді кесу үшін наносекундтық лазерлерді қолдануға ерте әрекет жасалды, бірақ бұл процесс үлкен көлемде алға жылжымады, өйткені үлкен жылу әсер ететін аймақ және наносекундтық лазерді өңдеуден кейін батареяларды өндірушілердің қажеттіліктерін қанағаттандырмайды.Дегенмен, автордың зерттеуіне сәйкес, компаниялар тарапынан жаңа шешім ұсынылып, белгілі нәтижелерге қол жеткізілген.
Техникалық принцип бойынша пикосекундтық лазер өзінің өте тар импульстік еніне байланысты материалды лезде булану үшін өзінің өте жоғары шыңдық қуатына сене алады.Наносекундтық лазерлермен термиялық өңдеуден айырмашылығы, пикосекундтық лазерлер ең аз термиялық әсерлері бар бу абляциясы немесе реформуляция процестері, балқыту моншақтары жоқ және өңдеу жиектері ұқыпты, олар наносекундтық лазерлермен үлкен жылу әсер ететін аймақтар мен бөртпелерді бұзады.
Пикосекундтық лазерлік кесу процесі ағымдағы аппараттық кесудің көптеген ауыртпалық нүктелерін шешіп, оң электродты кесу процесін сапалы жақсартуға мүмкіндік берді, бұл батарея ұяшығы құнының ең үлкен үлесін құрайды.
1. Сапа және кірістілік
Аппараттық кесу - механикалық тістеу принципін пайдалану, кесу бұрыштары ақауларға бейім және қайталанатын жөндеуді қажет етеді.Механикалық кескіштер уақыт өте келе тозады, нәтижесінде полюс бөліктерінде бұралу пайда болады, бұл ұяшықтардың бүкіл партиясының шығымына әсер етеді.Сонымен қатар мономердің энергия тығыздығын жақсарту үшін нығыздау тығыздығы мен полюс бөлігінің қалыңдығы да кескіш пышақтың тозуын арттырады. 300 Вт жоғары қуатты пикосекундтық лазерлік өңдеудің сапасы тұрақты және тұрақты жұмыс істей алады. ұзақ уақыт бойы, тіпті егер материал жабдықты жоғалтпастан қалыңдатылған болса да.
2. Жалпы тиімділік
Тікелей өндіріс тиімділігі тұрғысынан 300 Вт жоғары қуатты пикосекунд лазерлік оң электродты өндіру машинасы аппараттық кескіш өндіру машинасымен сағатына бірдей өндіріс деңгейінде, бірақ аппараттық техника пышақтарды үш-бес күнде бір рет өзгерту керек екенін ескере отырып , бұл сөзсіз өндіріс желісінің тоқтап қалуына және пышақты ауыстырғаннан кейін қайта іске қосуға әкеледі, әр пышақты ауыстыру бірнеше сағаттық тоқтап қалуды білдіреді.Толық лазерлі жоғары жылдамдықты өндіріс құралды өзгерту уақытын үнемдейді және жалпы тиімділік жақсырақ болады.
3. Икемділік
Қуат ұяшықтары зауыттары үшін ламинаттау желісі көбінесе әртүрлі ұяшық түрлерін тасымалдайды.Әрбір ауыстыру аппараттық кескіш жабдығы үшін тағы бірнеше күн қажет болады және кейбір ұяшықтардың бұрыштық тесу талаптары бар екенін ескере отырып, бұл ауыстыру уақытын одан әрі ұзартады.
Лазерлік процесте, керісінше, ауыстырудың қиындықтары жоқ.Бұл пішінді өзгерту немесе өлшемді өзгерту болсын, лазер «бәрін жасай алады».Кесу процесінде, егер 590 өнімі 960 немесе тіпті 1200 өнімімен ауыстырылса, аппараттық қалыппен кесу үшін үлкен пышақ қажет, ал лазерлік процесс тек 1-2 қосымша оптикалық жүйені және кесуді қажет етеді. тиімділігіне әсер етпейді.Жаппай өндірістің өзгеруі немесе шағын ауқымды сынақ үлгілері болсын, лазерлік артықшылықтардың икемділігі батарея өндірушілеріне көп уақытты үнемдеу үшін аппараттық кесудің жоғарғы шегінен өтті деп айтуға болады. .
4. Төмен жалпы шығындар
Аппараттық қалыппен кесу процесі қазіргі уақытта тіректерді кесудің негізгі процесі болып табылады және бастапқы сатып алу құны төмен болса да, ол жиі қалыптарды жөндеуді және қалыптарды өзгертуді қажет етеді және бұл техникалық қызмет көрсету әрекеттері өндіріс желісінің тоқтап қалуына және көп адам-сағаттың құнына әкеледі.Керісінше, пикосекундтық лазерлік шешімде басқа шығын материалдары жоқ және кейінгі техникалық қызмет көрсетуге ең аз шығындар.
Ұзақ мерзімді перспективада пикосекундтық лазерлік шешім литий батареясын оң электродты кесу саласындағы ағымдағы аппараттық кесу процесін толығымен ауыстырады және ламинаттау процесінің танымал болуына ықпал ететін негізгі нүктелердің біріне айналады деп күтілуде. электродты кесу үшін бір шағын қадам, ламинаттау процесі үшін бір үлкен қадам».Әрине, жаңа өнім әлі де өнеркәсіптік тексеруге жатады, пикосекундтық лазердің оң кесу шешімін негізгі аккумулятор өндірушілері тануы мүмкін бе және пикосекундтық лазер пайдаланушыларға дәстүрлі процесс арқылы туындаған мәселелерді шынымен шеше ала ма, жоқ па? күтейік және көрейік.
Жіберу уақыты: 14 қыркүйек 2022 ж