Сварка литий-ионных батарей
Современный мир стремительно меняется и меняются его тенденции. Сегодня мы все чаще слышим, что автопроизводители расширяют свой автомобильный ряд электрокарами, а некоторые и вовсе отказываются от двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Городской общественный транспорт, в угоду экологии, переходит на экологически чистый вид транспорта. В России уже достаточно много примеров, когда автобусы на ДВС заменяют на электробусы.
Сердце электротранспорта — электродвигатель и батареи высокой емкости. Сегодня мы затронем тему батарей, их метод производства и технологию производства.
В большинстве современных электрических машинах используются 4 типа аккумуляторных батарей. Самый распространенный из них — литий-ионный. По принципу строения АКБ делятся на два вида:
- призматические;
- цилиндрические.
Модели, у которых электродные пластины накладываются последовательно одна на другую, называются призматическими (рис. 1). Во втором варианте электроды сворачиваются в рулон и помещаются в цилиндрический корпус (рис. 2).
рис. 1
рис. 2
Но все они состоят из электродов (катод из алюминиевой фольги и анод из медной), разделенных пористым сепаратором, пропитанным жидким электролитом. Пакет электродов помещен в герметичный корпус.
Для призматических аккумуляторов электроды из меди и алюминия вырезаются определенной формы на специальных станках, после чего складываются пачками в автоматическом режиме в необходимом количестве. Далее требуется соединить слои электродов анода и катода с выводами методом Ультразвуковой сварки. Из ранее опубликованной статьи «Ультразвуковая сварка металлов» мы знаем, что самое качественное и надежное соединение цветных металлов — ультразвуковая сварка.
Ее главное преимущество — низкое переходное сопротивление, благодаря которому отсутствует нагрев в зоне сварке при работе аккумулятора. А благодаря соединению на молекулярном уровне изделие устойчиво к вибрационным нагрузкам.
ООО «Технический центр «Виндэк» реализовал в России три проекта ультразвуковой сварки призматических и цилиндрических литий-ионных батарей для автомобильной и аэрокосмической промышленности.
На оборудовании швейцарского производителя Telsonic AG производится ультразвуковая сварка пакетов электродов из меди и алюминия призматических аккумуляторов с токовыводами.
Примеры сварочных соединений:
В том числе ООО «Технический центр «Виндэк» реализовал проект ультразвуковой сварки выводов цилиндрического аккумулятора 18650 к крышке. Крышка аккумулятора 18650 — составная и имеет очень тонкие стенки — менее 0,6 мм. Для таких «нежных» сварок используется запатентованная технология ультразвуковой сварки Telsonic AG – торсионная ультразвуковая сварка.
Пример сварочного соединения:
Высокая плотность энергии, низкий уровень саморазряда, безопасная эксплуатация, отсутствие необходимости в специальном обслуживании и ряд других достоинств обуславливают востребованность литий-ионных аккумуляторов.
Технический центр «Виндэк», имея многолетний опыт реализации проектов производства литий-ионных батарей, предлагает своим заказчикам надежные и проверенные временем решения ультразвуковой сварки цветных металлов и пластмасс.
