新能源汽車動力電池的安全與長續(xù)航,過去是魚與熊掌不可兼得,而今長電芯的出現(xiàn)突破了這個困局。相對于傳統(tǒng)的電池包,長電芯(刀片電池)相當(dāng)于一次革新,不僅具有高密度、高安全性、高穩(wěn)定性等特點,而且通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,體積利用率提升了50%以上,這意味著續(xù)航里程可提升50%以上,達到高能量三元鋰電池的同等水平。
根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)統(tǒng)計,今年7月磷酸鐵鋰電池單月裝車量在近三年來首次超越三元,以長電芯為代表的磷酸鐵鋰產(chǎn)品重回行業(yè)主流,有望重塑全球動力電池的新技術(shù)路線。
動力電池市場需求不斷攀升及技術(shù)變革,對鋰電企業(yè)新型動力電池的產(chǎn)能和優(yōu)率提出更高的要求,倒逼裝備智能化、精益化升級。這也意味著,誰優(yōu)先突破長電芯規(guī)?;圃煨袠I(yè)痛點,誰就能夠搶占先機,率先享受市場變革帶來的紅利。
△ 利元亨長電芯激光焊接機
利元亨圍繞長電芯激光焊接的關(guān)鍵技術(shù)進行突破,適時推出長電芯激光焊接機。且經(jīng)廣東省機械工程學(xué)會科技成果鑒定,利元亨長電芯激光焊接系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)處于國際先進水平。
△ 傳統(tǒng)激光側(cè)縫焊 △ 利元亨激光側(cè)縫焊
焊接機械結(jié)構(gòu)技術(shù)突破
長電芯為長條結(jié)構(gòu),最大長度可達600mm,變形量大,焊接難度高。利元亨針對長電芯封口技術(shù)進行深度開發(fā),通過采用不同的封口焊接機構(gòu)以及多軸高速高精度控制系統(tǒng),支持激光焊接工藝庫快速換型,實現(xiàn)兩端穩(wěn)定封口焊接,可提供臥式側(cè)焊、立式側(cè)焊、頂蓋旋轉(zhuǎn)焊接、頂蓋雙邊同時焊接等多種焊接結(jié)構(gòu),滿足客戶定制化需求。
激光一體化控制方案突破
利元亨長電芯激光焊接控制系統(tǒng)采用激光一體化控制方案,涵蓋PSO控制、視覺控制、邏輯控制、MES交互控制、高速運動控制等,通過工業(yè)級總線連接各個功能器件進行實時控制。通過TCP/IP通訊與生產(chǎn)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)工廠級遠(yuǎn)程運維、數(shù)據(jù)交互、視覺圖像上傳等需求。針對長電芯的激光PSO控制和高速運動控制,利元亨采用深度開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)平臺作為核心控制單元,實現(xiàn)了控制方案自主化、國產(chǎn)化。
PSO激光控制技術(shù)突破
在長電芯鋰電池生產(chǎn)過程中,矩形鋁殼拐角部分因激光焊接速度與激光能量關(guān)系的變化而導(dǎo)致拐角處焊穿、熔融堆積等情況,造成電池的質(zhì)量難以控制。利元亨針對鋰電池激光焊接工藝技術(shù)瓶頸,對激光焊接鋁合金的焊接拐角缺陷產(chǎn)生進行機理分析,并綜合考慮機構(gòu)剛性、結(jié)構(gòu)重心、高速動態(tài)穩(wěn)定性及精度等因素,采用PSO(位置同步輸出)激光能量控制技術(shù),可在焊接速度變化處、直線焊接段和弧角焊接段,實現(xiàn)激光能量均勻作用在待焊接物體上的自適應(yīng)控制,完成高速穩(wěn)定的激光焊接,使整體焊縫均勻一致,解決焊接過程中因拐角速度不均勻造成焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的行業(yè)難題。利元亨PSO激光控制技術(shù),將行業(yè)穩(wěn)定運行的鋰電池頂蓋封口焊接速度從200mm/s提升到250mm/s以上,效率提升25%,產(chǎn)品良率達到99.5%以上。
值得一提的是利元亨PSO激光控制技術(shù)搭配環(huán)形光斑激光器和雙波長激光器方案已成功進入鋰電池生產(chǎn)頭部企業(yè)。
激光焊接視覺技術(shù)突破
利元亨激光焊接視覺技術(shù),包括焊前焦點視覺監(jiān)控、焊接過程監(jiān)測全覆蓋,實現(xiàn)交付產(chǎn)品零缺陷,可將生產(chǎn)良率由98%提升到99.5%以上。
△ 利元亨焊縫視覺識別
△ 利元亨長電芯頂蓋立焊 △ 利元亨長電芯頂蓋側(cè)焊
長電芯(刀片電池)的誕生,很大程度上解決了當(dāng)下用戶在使用新能源汽車時的擔(dān)憂,有望把“自燃”這個詞從新能源汽車的字典里抹去。圍繞新能源汽車長電芯這個新興市場,智能裝備行業(yè)也將掀起新一輪群雄逐鹿的局勢。
利元亨憑借敏銳的嗅覺、強大的洞察力、雄厚的技術(shù)力量和快速的響應(yīng)能力,迅速占領(lǐng)先機。目前,利元亨長電芯激光焊接機已獲得頭部動力電池供應(yīng)商的認(rèn)可,實現(xiàn)批量生產(chǎn)。未來,利元亨將不斷突破創(chuàng)新,持續(xù)深耕新能源動力電池裝備市場!
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