CCS autobusų lazerio suvirinimo sprendimai: įgalina didelio efektyvumo galios akumuliatorių gamybą

Kingslaser has developed a dry, laser-based process for FPC circuit fabrication and pad window opening with a line width as fine as 10 μm. This technology enables high-precision splicing in ultra-large-format applications while reducing chemical pollution, simplifying processes, shortening production cycles, and lowering labor costs.

Siekdamas pašalinti nikelio ir aliuminio gnybtų rankinį rinkimą tradiciniais CCS metodais, „Kingslaser“ pristatė naują dizainą, naudodamas išplėstinius vario folijos skirtukus ., šie skirtukai yra suderinami su ultraganiškais metalais (mažiau arba lygi 35 μm), įskaitant vario-kaprizą, fopperį-alumininį ir vario-eliuminą), įskaitant vario-kaprizą, fopperį-aluminį ir vario-eliumin. lydiniai .

Naudojant lazerinį suvirinimą, vario folijos skirtukus galima efektyviai surišti į aliuminio magistralės . Ši naujovė pašalina rankinį surinkimą, pagerina automatizavimą ir pagerina proceso patikimumą .

Sparčiai plėtojant pasaulinę naują energetikos pramonę ir sprogstamą elektrinių transporto priemonių rinkos augimą, akumuliatorių technologija, kaip pagrindinis elektrinių transporto priemonių vairavimo komponentas, nuolat padarė proveržį, atsižvelgiant į didelę saugumą, aukštą integraciją, lengvą dizainą ir sąnaudų mažinimą.. Norėdami patenkinti didėjančius bendro transporto priemonės integracijos ir akumuliatorių sistemos sudėtingumo reikalavimus .

Pav.

Šiuo metu CCS pirmiausia aptarnauja signalo mėginių ėmimo ir dabartinių rinkimo funkcijas .. Jo signalo įgijimo komponentai rodo diversifikavimo tendenciją, daugiausia įskaitant:

◎ Kabelių paketai: tradiciniai, bet patikimi, su sudėtingomis konstrukcijomis ir žema integracija;
◎ Lanksčia spausdinta grandinė (FPC): Remiantis poliimido ar poliesterio plėvele, siūlanti puikų lankstumą ir stabilumą, tai yra vienas iš pagrindinių sprendimų šiandien;
◎ Lankstus plokščias kabelis (FFC): paprasta struktūra, maža kaina, tinkama lengvam dizainui;
◎ Lanksčia formuojama plokštė (FDC): prideda liejimo technologiją ant FPC viršuje, užtikrinant stipresnį trijų matmenų pritaikomumą;
◎ Lankstus plokščias kabelis (FFC), prijungtas prie lanksčios suformuotos grandinės (FCC): integruoja FFC su FPC/FDC, padidindamas konstrukcinį lankstumą ir ryšio efektyvumą, todėl jis yra naujas sprendimas, šiuo metu naudojamas .

Kelių techninių maršrutų tyrinėjimai ir sambūviai pirmiausia siekia sumažinti bendrą CCS produktų sąnaudas, ypač mėginių ėmimo dalyje (akumuliatorių valdymo sistemoje), kuri sudaro maždaug 55% visų išlaidų ., dėl to didelio integracijos, žemos sąnaudos signalo įgijimo technologija tapo svarbiausiu tyrimų ir plėtros dėmesiu}}},} didelio integracijos, mažos sąnaudų įgijimo technologija, tapo svarbiausiu tyrimų ir plėtros tikslais}}} dėmesio centre}.

Atsižvelgiant į tai, „Kingslaser“ nuo 2023 m. Daugiausia dėmesio skyrė lanksčiosios grandinės technologijos naujovėms, siūlydamas du kritinius proceso tobulinimo sprendimus, siekiant pagerinti CCS našumą ir gamybos atnaujinimą:

● Visiškai sausas greito FPC gamybos procesas

Šis procesas naudoja visą lazerinio apdorojimo technologiją, kad būtų atlikti kritiniai veiksmai, tokie kaip FPC grandinės modelių ėsdinimas ir „PI Film Windows“ atidarymas ., palyginti su tradiciniais drėgnais procesais, jis žymiai supaprastina gamybos darbo eigą, pašalina cheminių reagentų naudojimą, ir šiuo metu naudoja cheminius reagentus, ir šiuo metu yra naudingumo, energijos efektyvumo ir didelio produktyvumo. .. antrosios kartos procesas ir gauti atitinkami patentai .

● Vario aliuminio suvirinimo technologijos tyrimai

Reaguodamas į tradicinių CC kliūtis, kur FPC yra prijungtas prie aliuminio autobusų per nikelio dengimą ar liejimą, „Kingslaser“ pasiūlė naują sprendimą, naudodamas tiesioginį lazerio suvirinimą Sukurtas 2024 m. Pradžioje, atsakant į sąrašą įtrauktos įmonės prašymą ir pasiekė preliminarius patvirtinimo rezultatus .

Apibendrinant galima pasakyti, kad kaip kritinis akumuliatorių pakuočių komponentas, CCS projektavimas ir gamybos lygis daro tiesioginę įtaką naujų energetinių elektrinių transporto priemonių . našumui ir kainoms.

Lanksčia spausdinta grandinė (FPC), paprastai vadinama „lanksčia lenta“, yra spausdintos grandinės plokštė, kuri naudoja lanksčias izoliacines medžiagas kaip pagrindą ir pasiekia elektroninę funkcionalumą per tikslias grandinės modelius .. Išmaniuose terminaluose, nešiojamuose prietaisuose, medicinos įrangoje ir naujose energetines transporto priemones, todėl jie yra pagrindinis pagrindas, skirtas pasiekti miniatiūrizaciją, lengvą dizainą ir integraciją šiuolaikiniuose elektroniniuose gaminiuose .

FPC siūlo puikų lankstumą, leidžiantį nemokamą lenkimą, sulankstymą ir apviją prisitaikyti prie trijų matmenų erdvės išdėstymų, leidžiančių integruoti komponentų surinkimą ir vielos jungtį . dėl jos plonos ir lengvos struktūros, FPC žymiai sumažina modernų elektroniką. Išsiskyrimas, stiprus litavimo galimybė ir lengvas diegimas, užtikrinantis aukštesnį bendrą našumą ., standžioji-FLEX struktūra dar labiau kompensuoja lanksčių grandinių apribojimus, atsižvelgiant į apkrovos laikymo talpą .

FPC nuotrauka 2. FPC nuotrauka

Tačiau FPC gamyba taip pat kelia tam tikrus iššūkius ., nes paprastai yra lanksčios grandinės Kompleksas . Be to, lanksčių medžiagų pobūdis riboja masinio masinio gamybos mastelį, o gamybos procesas reikalauja, kad būtų labai tikslus tvarkymas-bet kokie netinkami dalykai gali sukelti grandinės pažeidimą ar funkcinį gedimą .

Norėdami įveikti tradicinių gamybos procesų apribojimus, „Kingslaser“ buvo skirtas kurti lazeriu pagrįstą FPC gamybos technologiją nuo 2004. tais metais, kai ji pristatė pirmąjį Kinijos FPC lazerio pjovimo mašiną, panašią užsienio įrangos kainą net 5. 5 mln. už maždaug 1 . 5 milijonų RMB kainą, nutraukiant užsienio monopoliją ir pažymėdami vidaus lazerinės įrangos pritaikymo pradžią lanksčios elektronikos gamybos srityje. Pažymėtina, kad mašina pirmajai priėmė linijinį variklį, importuojamą iš tovano „Hiwin“ technologijų tuo metu, kartu su galvanometro sistema, sukurdama novatorišką „linijinio variklio + galvanometro“ lazerio apdorojimo struktūrą, kuri žymiai pagerino apdorojimo tikslumą ir atsako greitį.

Remdamasis šiuo pagrindu, „KingsLaser“ ir toliau tobulino ekologiškų gamybos technologijas lanksčioms grandinėms, siūlydamas greitą FPC gamybos procesą, pagrįstą visiškai sauso gamybos koncepcija . Apdorojimas . "Palyginus su įprastais metodais, naujas procesas prasideda nuo žaliavų atsipalaidavimo, o po to - lazerio langų atidarymas, lazerio grandinės modeliavimas ir kontūrų pjaustymas, iš tikrųjų pasiekiant ekologišką gamybos modelį, kuriame nėra cheminių reagentų, nuotekų ir išmetimo išmetimo .}.}.}

The traditional FPC manufacturing process is not only complex and space-consuming, but also heavily reliant on chemical reagents, resulting in significant environmental impact. It requires substantial manual intervention, leading to long production cycles and high energy consumption. In contrast, Kingslaser's dry-process technology greatly simplifies the production flow by integrating multiple steps through high-precision laser processing, Įgalinus visiškai automatizuotą, labai efektyvų ir nulinio plokštavimo metodą lanksčiam grandinės gamybai ., ypač esant nuolatiniam sukimosi gamybos sąrankai, lazerio įranga gali sklandžiai integruotis su aukščiau esančiomis ir pasroviui esančiomis medžiagų tvarkymo sistemomis, užtikrinant idealią sąsają plataus masto intelektualiam gamybai .}}.

Kalbant apie techninį našumą, šis procesas pirmiausia pasižymi keliais novatoriškais proveržiais ., galvanometro nuskaityto lazerio apdorojimo naudojimas įgalina lanksčiau ir laisvą grandinės modelio dizainą, pasiekiant minimalų 100 mikronų {3... Suderinamumas . Antra, visiškai sausas lazerio procesas visiškai pašalina cheminę taršą, susijusią su tradiciniais drėgnais metodais, realizuodamas tikrai ekologišką ir švarią gamybą, atsižvelgiant į dabartines ekologiškų gamybos tendencijas ., be to, procesas labai sumažina darbo reikalavimus ir bendrą gamybos žingsnių skaičių, žymiai sutrumpinant gamybos ciklą ir gerinant gamybos efektyvumą, kad jis būtų gerai, kad būtų galima gerai padidinti gamybos veiksmus, o tai yra žymiai sutrumpinant gamybos ciklą ir gerinant gamybos efektyvumą ir gerinant gamybos efektyvumą, kad būtų galima gerai padidinti darbo reikalavimus, kad būtų galima gerai sutrumpinti gamybos ciklą ir pagerinti gamybos ciklą ir pagerinti gamybos ir gerinimo efektyvumą. greitas pristatymas .

Žvelgiant iš kontrolės perspektyvos, visiškai sausas procesas pašalina pelėsių spausdinimo ir korozinių cheminių medžiagų poreikį, žymiai pagerindamas medžiagų panaudojimą, tuo pačiu sumažinant papildomas medžiagų atliekas iki beveik nulio, padedant įmonėms sukurti konkurencingesnę ekonominę struktūrą ., tuo pačiu metu, kai tvarko didelio formato FPC, o procesas efektyviai išsprendžia iššūkius, susijusius su „Sclication“ įvykdymo metodais, esančiais tradiciniais metodais. Nuolatinis didelio ploto FPCS gamyba .

Integruotų autobusų gamybos procese CCS, suvirinimo įranga yra kritinis proceso žingsnis, visų pirma apimantis du metodus: lazerinį suvirinimą ir ultragarsinį suvirinimą . tradiciniuose procesuose, FPC ir Aliuminum Busbar ryšys, o kitoje FPC, o kitoje pabaigoje yra sujungta su FPC, o kitoje FPC yra sujungta su FPC, o kitoje FPC yra sujungta su fpc, o kitos „Nickel“ pabaigos yra sujungta su FPC, o kitos „NickEL“ pabaigos yra sujungta su FPC, o kitoje FPC yra sujungta su fpc. suvirintas prie aliuminio autobuso, naudojant lazerinį suvirinimą (pvz., pluošto lazerinį suvirinimą) ., tačiau dėl ilgo išankstinio SMT suvirinimo proceso (E {. g ., litavimo, tunelio krosnies ir tt .). Įrangos pėdsakas ir mažas gamybos efektyvumas .

Fig. 3. akumuliatoriaus modulio suvirinimas

Siekiant optimizuoti šį procesą, buvo pasiūlytas naujas požiūris, kuriame naudojamas lazerio suvirinimas, kad būtų galima tiesiogiai sujungti FPC prie autobuso, pašalinant tarpinio nikelio plokštelės . poreikį. Šis sprendimas sumažina proceso žingsnių skaičių ir turi galimybę pagerinti suvirinimo efektyvumą ir bendrą gamybos linijos vertę. reklama .

Kalbant apie suvirinimo metodą, ultragarsinis suvirinimas suteikia privalumų, tokių kaip švarus ir ekologiškas, mažos išlaidos, didelis efektyvumas ir automatizavimo paprastumas ., tačiau dėl švelnumo ir ekstremalaus vario folijos plonumo FPCS yra labai aukštas, kaip suvirinimo kontrolė, taip pat kaip charaktūrinis folija. klaidingas suvirinimas gali lengvai įvykti .

Palyginimui, lazerio suvirinimas išsiskiria pramonine automatizuota gamyba dėl didelio tikslumo, didelio greičio, nekontaktinio veikimo, plataus medžiagų suderinamumo, be taršos proceso ir puikaus pakartojamumo ., tačiau joje yra didesnių įrangos sąnaudų, didesnio techninio sudėtingumo ir griežtesnių aplinkos kontrolės reikalavimų .

Currently, a common process route in CCS integrated busbar manufacturing involves using nickel plate terminals to connect the FPC and the aluminum busbar. In this setup, the connection between the nickel plate and the aluminum busbar is typically achieved through ultrasonic or laser welding, while the connection between the nickel plate and the FPC is made using laser Litavimas . Šis požiūris reikalauja dviejų skirtingų suvirinimo procesų, kurie ne tik padidina proceso sudėtingumą, bet ir riboja automatizavimo lygius bei gamybos efektyvumą .

Tiesioginis vario ir aliuminio skirtingų metalų suvirinimas susiduria ir aliuminis, kuris gali smarkiai pakenkti suvirinimo jungties mechaniniam ir elektriniam veikimui .

Paveikslėlis 4. Tiesioginis vario ir aliuminio skirtumų suvirinimas. Skirtingi metalai susiduria su daugybe techninių iššūkių

Siekdama išspręsti šį techninį iššūkį, „Kingslaser“ sukūrė vario-aliuminio skirtingą metalo suvirinimo technologiją, pagrįstą žaliuoju lazeriu, kuri tiesiogiai pratęsia FPC vario foliją ir suvirina ją prie aliuminio autobuso, pašalindamas tarpinių nikelio plokštelės poreikį .. aliuminis .

Eksperimente buvo naudojamas standartinis 70 μm ypač plonas vario folija iš FPC, kaip skirtukas, suvirintas iki 2 . 5 mm aliuminio magistralės su vario folija, esančia ant viršutinio sluoksnio {6. collanometro kontroliuojamo spiralinio lazerio kelio, kad būtų galima padidinti įtempio plotą, esant viršutinei sluoksniui {6}. zona . koreguojant proceso parametrus, tokius kaip galia, greitis, defokuso kiekis ir spiralinio kelio dydis, pagrindinių našumo rodikliai, nustatantys suvirinimo paviršių ir skerspjūvio morfologiją, suvirinimo prasiskverbimo gylį ir sistemingai įvertintą žievelės stiprumą.

Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad tinkama lazerio galia gali pasiekti lokalizuotą vario folijos tirpimą, gamindamas suvirinimą, turintį gerą tęstinumą ir nuoseklų formavimąsi ., žievelės stiprumas gali pasiekti didesnį nei 30N, o suvirinimo efektas yra žymiai geresnis, nei pasveikinimas, o sveikinimas taip pat gali būti sveikinamas, o pasveikinimas taip pat gali būti sveikinamas, o pasveikinimas-pasveikinimas, o sveikinimo greitis taip pat gali būti sveikinamas, o pasveikinimas taip pat yra sveikinimas, o sveikinimas yra ir sveikinamas, o sveikinimas, o pasveikinimas-sveikinimas. reikalaujant pusiausvyros tarp apdorojimo efektyvumo ir suvirinimo kokybės .

Pav.

Kai galia tinkamai sureguliuojama, vario - aliuminio jungtis ir suvirinimo formavimas pagerėja,

sukelia didesnį tempimo stiprumą tame galios diapazone

Po daugiau nei metų techninės plėtros, „Kingslaser“ pasiekė daugybę lūžių, suvirinant suvirinimo įrangos technologiją, skirtą ypač plonoms metalinėms medžiagoms, tokioms kaip vario iki aliuminio, vario iki vario ir aliuminio iki nikelio (mažesnis nei 35 μm storio ({10}}. storio ({10}}).

Pirma, buvo veiksmingai išspręstas deformacijos ir didelių klijavimo spragų iššūkis, žymiai sumažinant klaidingo suvirinimo ir per didelio suvirinimo . riziką sekundę, sukuriant automatinio išlyginimo suvirinimo sistemą, apdorojimo efektyvumas buvo pagerintas, CCS gamybos linijos sutrumpintos ir gamybos erdvės, išsaugotos., buvo pagerinta, CCS gamybos linijos sutrumpintos ir gamybos erdvės, išsaugotos., buvo padidintas, CCS gamybos linijos sutrumpinta ir gamybos erdvė Saved.} Trečia, o CCS gamybos linijos sutrumpintos ir gamybos erdvės, išsaugotos. trasa, buvo padidinta. Buvo įvesti skirtingi metalo suvirinimo jungtys, pritaikyti lazerio šaltiniai su specifiniais bangų ilgiais, iš tikrųjų mažinant įtrūkimus ir nepakankamą stiprumą ..

Be to, tose srityse, tokiose kaip pneumatinis chuckas ir galvanometras bendraašio matymo suvirinimo programinė įranga ., buvo atliktas nuolatinis optimizavimas.

Tyrimais su FPC ir vario-aliuminio metalų lazerio suvirinimo technologija, „Kingslaser“ projekto komanda pasiekė daugybę rezultatų su praktine taikymo verte ir sukūrė sisteminius įrangos ir proceso sprendimus .

FPC gamybos srityje „Kingslaser“ sukūrė antros kartos visiškai lazerio pagrindu pagamintą sauso proceso FFC gamybos sistemą, žymiai padidindama lanksčiosios grandinės lentos gamybos automatizavimo lygį {.. ± 0 . 003mm ., tiksliai kontroliuodami apvijos greitį (0,1–10 m/min.) Ir pjovimo linijos pločio (net 0,03 mm) ir integruojant CCD regėjimo sistemą, kad būtų galima automatiškai tenkinti aukšto tankio ir aukšto tankio siuvimo (± 0,01 mm).

Pav.

This technology not only improves production efficiency-with a monthly output capacity of approximately 10,000–15,000 square meters (equivalent to an output value of about 1.6 to 2.4 million RMB)-but also eliminates chemical residues and environmental pollution associated with traditional wet processes, aligning with the trend toward green Gamyba. Susijusioms naujovėms buvo suteiktas išradimo patentas pavadinimu „Greitas FPC gamybos procesas, pagrįstas visiškai sausu procesu“, pabrėžiant jo stiprų techninį originalumą ir plačią pramonės taikymo potencialą.

Vario-aliuminio skirtingo metalo suvirinimui, projekto komanda sukūrė žalią lazerinio suvirinimo gamybos liniją, specialiai sukurtą naujai energijos energijos akumuliatorių pramonei . Ši įranga naudoja didelio našumo, didelio galios lazerio šaltinį, o žaliojo lazerio kokybė {4-oji-aukšta absorbcijos greitis, maža, didelė efektyvumas, puikus stabilumas ir viršutinio lygio. Suvirinimo ypač plonos metalinės medžiagos, tokios kaip varis, aliuminis, nikelis ir sidabras .

Pav.

„Kingslaser“ taip pat sėkmingai įgijo išradimo patentą pavadinimu"Vario-aliuminio skirtumų metalų lazerio suvirinimo metodas".remiantis šia technologija .

„Wuhan Kingslaser Technology Co“ ., Ltd .buvo įkurta 2016 m., Daugiausia dėmesio skiriant lazerinių mikrokabrikacijų technologijų . pritaikymui ir pramoniniam taikymui pastaraisiais metais, bendrovė sutelkė savo mokslinių tyrimų ir plėtros pastangas į lazerių gamybos technologijas perovskito saulės elementams, atlikdama išsamius tyrimus {5} {5} {5} {5 {5 {5 {5 {5 {5 {5} Sportines {5 {5 {5 {5} Stiebų serijas. Privalumai, įskaitant efektyvios ląstelių energijos generavimo ploto padidėjimą, energijos suvartojimo ir gamybos ciklų mažinimą ir daugiafunkcinių lazerinių procesų integravimą . Ši pažanga žymiai padidino automatizavimo ir intelekto lygį perovskito ląstelių gamyboje ..

Pažymėtina, kad dar 2012 m. „Kingslaser“ sėkmingai pristatė savo pirmąją vidutinio iki didelio dydžio perovskito saulės elementų laboratorijos įrangą, tapdamas viena iš ankstyviausių Kinijos kompanijų, patekusių į šią sritį . po daugiau nei dešimtmečio technologinės plėtros ir rinkos plėtros, įmonė užmezgė kooperatinius ryšius su 100 universitetų, tyrimų institucijų ir įmonių, vykdančių „PEROVSKITE“ akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių užmezgė akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių užmezgė akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių užmezgė akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių akumuliatorių užmezgė akumuliatorių akumuliatorių. R&D . Šie bendradarbiavimai apima įvairias perovskito ląstelių technologijas, įskaitant ir mezoporines, ir plokščias struktūras . „Kingslaser“ taip pat sukūrė išsamų lazerinių gamybos sprendimų rinkinį, pritaikytą skirtingo dydžio specifikacijoms, ir tai parodo stiprias klientų pritaikymo ir inžinerijos įgyvendinimo rinkinys ., pritaikytus skirtingo dydžio specifikacijoms.

Per nuolatines inovacijas ir integruodami tyrimus su pramoniniu pritaikymu, „Kingslaser“ sukūrė pagrindinį technologinį pranašumą „Perovskite“ saulės elementų gamybos įrangos srityje, teikdama tvirtą paramą naujos kartos saulės elementų . komercializavimui