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解決方案

鉚壓技術(shù)在鋰電池結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域的應(yīng)用

來源:華工激光2023-07-31 我要評論(0 )   

隨著工業(yè)發(fā)展,碳排放量日益劇增,降低生活環(huán)境質(zhì)量水平。為了減少碳排放,世界各國達成一致,簽署《聯(lián)合國氣候變化框架公約》。中國制定了“2030年碳達峰,2060年碳中...

隨著工業(yè)發(fā)展,碳排放量日益劇增,降低生活環(huán)境質(zhì)量水平。為了減少碳排放,世界各國達成一致,簽署《聯(lián)合國氣候變化框架公約》。中國制定了“2030年碳達峰,2060年碳中和”的目標(biāo)。以此,在一系列國家政策的引導(dǎo)下,鋰電池行業(yè)作為新能源的重要組成部分,運用于各個領(lǐng)域并迅猛發(fā)展。電池蓋板作為鋰電池的重要結(jié)構(gòu)部件,需求巨大,電池蓋板制造相關(guān)自動化設(shè)備的需求也將持續(xù)走高。鉚壓技術(shù)作為電池蓋板組裝的關(guān)鍵工藝之一,有著廣泛的應(yīng)用。


· 鉚壓技術(shù)及應(yīng)用 ·


鉚壓技術(shù)是利用壓力將鉚釘壓入兩個或多個工件中來實現(xiàn)連接,鉚釘被壓入工件時會發(fā)生塑性變形,使其頭部擴張,從而將工件緊固連接在一起。這種方式具有高強度、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)點,可以確保連接的牢固性和穩(wěn)定性,同時也可以減輕結(jié)構(gòu)的重量,提高效率和性能,因此,被廣泛應(yīng)用于鋰電、航空、汽車、船舶、建筑等領(lǐng)域。


在鋰電池結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域,鉚壓技術(shù)被應(yīng)用于電池電芯的蓋板制造。鋰電池的蓋板結(jié)構(gòu)由壓板、絕緣板、弱導(dǎo)板、基板、止動架、密封圈、正極鉚釘、負(fù)極鉚釘?shù)冉M成,將鉚釘穿入這些零件與之配合的孔洞中,利用壓力將鉚針前段的尖錐強行壓入鉚釘頭部,直到鉚釘鉚壓面與壓板平齊,使鉚釘圓柱墩粗,其頭部擴張,從而將各個零件緊固連接一起。通過控制力的大小、鉚壓高度,來管控密封圈的壓縮量,保證各個零件之間的縫隙密封,防止蓋板各個零件因密封不嚴(yán)而導(dǎo)致的電解液泄露。通過蓋板的推力、壓板和基板之間的扭力來監(jiān)控蓋板的整體鉚壓質(zhì)量。


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圖1:鉚壓產(chǎn)品切面金相圖


· 鋰電池結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域鉚壓技術(shù)優(yōu)點 ·


鋰電池結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域,鉚壓技術(shù)的優(yōu)點如下:

1)連接點牢固可靠,連接區(qū)域無熱應(yīng)力,不會損傷工件表面的保護層;

2)無原料消耗,無需輔助材料;

3)突破金屬材質(zhì)局限和厚度局限;

4)不需要預(yù)先或事后處理,允許有夾層和多層連接;

5)工作環(huán)境好,無灰塵毒煙排放,無噪音;

6)操作簡單、消耗低、維修費少。




· 精度突破與結(jié)構(gòu)設(shè)計 ·


華工激光研發(fā)的線鉚壓技術(shù)主要有兩條技術(shù)路線:雙凸輪高速鉚壓技術(shù)路線以及伺服壓機高精度精準(zhǔn)控制路線。


雙凸輪高速鉚壓技術(shù)是通過大功率電機提供壓力,結(jié)合凸輪杠桿對產(chǎn)品進行鉚壓,其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、鉚壓速度快、穩(wěn)定性高,1秒內(nèi)即可完成鉚壓工序,該鉚壓技術(shù)主要應(yīng)用于長度≤200mm、寬度≤60mm的各類電池蓋板,鉚壓效果穩(wěn)定、效率高,精度可達到5μm。


伺服壓機鉚壓技術(shù)是通過大噸位伺服壓機提供壓力,結(jié)合精密模具對產(chǎn)品進行鉚壓,其特點是可實現(xiàn)高精度精準(zhǔn)控制,能實時監(jiān)測壓力值、位移值,同時還具備監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳MES功能,實現(xiàn)數(shù)字化,可視化。該鉚壓技術(shù)鉚壓效果穩(wěn)定,精度可達到2μm,同時該鉚壓技術(shù)可匹配各類不同規(guī)格的蓋板,且同規(guī)格產(chǎn)品可多穴鉚壓。


技術(shù)具備兩大優(yōu)點:1. 可實現(xiàn)在線鉚壓,為自動化的實現(xiàn)打下基礎(chǔ);2. 鉚壓后平面度良好,可以將蓋板以及鋁塊的平面度控制在0.05mm。


華工激光在線鉚壓技術(shù)完美滿足市場需求,當(dāng)前已量產(chǎn)的圓形雙極柱鉚壓自動線、方形鉚壓結(jié)構(gòu)組裝檢測生產(chǎn)線均已達到客戶端需求,在尺寸、平面度、密封圈壓縮量等各項指標(biāo)上均合格,整線實際產(chǎn)出達到1800pcs/h以上,生產(chǎn)效率顯著提高50%以上,產(chǎn)出綜合良率提升至98%以上,已大批量生產(chǎn)。該產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,既可單機生產(chǎn),也可連線自動化生產(chǎn),另外針對行業(yè)特性開發(fā)出良好的兼容性以及快換功能。


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圖2:方形極柱鉚壓效果圖


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圖3:圓形極柱鉚壓效果圖


· 結(jié)語 ·


在線鉚壓技術(shù)是鋰電池結(jié)構(gòu)件自動化設(shè)備中的一個關(guān)鍵工藝,華工激光敏銳把握時代動向,全面布局鋰電池產(chǎn)業(yè),在線鉚壓技術(shù)通過近2年的深入鉆研、潛心打磨,已達到行業(yè)領(lǐng)先水平。接下來,華工激光會持續(xù)切實考慮客戶對設(shè)備性能、安全性和適用性的需求,將設(shè)計的細節(jié)、技術(shù)等融入實際制造;以技術(shù)升級與創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)品性能及品質(zhì)提升,加強鋰電結(jié)構(gòu)件設(shè)備自動化、一體化和智能化研發(fā),力爭實現(xiàn)迭代創(chuàng)新。


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鉚壓技術(shù)鋰電池結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域
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