En enero de 2023, varias empresas chinas anunciaron planes de expansión para baterías de potencia y almacenamiento de energía, con una inversión cercana a los 100.000 millones de yuanes y una capacidad de producción combinada de 269 GWh, superando la producción combinada del primer semestre del año pasado (206,4 GWh) y cubriendo casi por completo la demanda instalada de baterías de potencia a nivel nacional del año pasado (294,6 GWh).
| Empresa | Monto de la inversión (miles de millones) | Capacidad de producción (GWh) |
| BYD | 10 (Estimado) | 35 |
| BATERÍA EVE | 20.8 | 80 |
| Litio Ganfeng | 15 | 34 |
| BATERÍA BAK | 13 | 30 |
| Energía Farasis | 10 | 30 |
| Grupo Shenghong | 30.6 | 60 |
| Total | 99.4 | 269 |
Fuente de datos: China Automotive News, datos públicos de la red
Durante la producción de baterías de potencia, la estabilidad de la soldadura de la carcasa afecta la consistencia y seguridad del sistema de ensamblaje. El interior de la carcasa contiene principalmente electrolito orgánico y un diafragma especial, mientras que la tapa contiene válvula antideflagrante, bornes, tapa de seguridad, orificio de inyección de líquido, etc. La soldadura de sellado entre la carcasa y la tapa es muy exigente, y su calidad afecta directamente el grado de estanqueidad de la batería. Una soldadura deficiente puede provocar fugas, precipitación de litio y un aspecto de la batería que no cumple con los estándares.
▲Soldadura de batería de litio cuadrada de carcasa rígida
01 Problemas comunes en las soldaduras
1- Aspecto deficiente: sesgo de soldadura, ojos de arena, inclinación de la muestra
2- Resistencia y sellado inadecuados: profundidad de fusión insuficiente, grietas, grandes orificios de aire que provocan fugas de la batería.
02 Análisis del proceso de problemas de soldadura
Según el análisis de fallas FTA, el problema de falla de soldadura se resume principalmente en problemas de apariencia y resistencia de la soldadura. Factores de apariencia deficiente: progreso del escaneo CCD del equipo de soldadura, tipo y caudal de gas protector, limpieza de la muestra de soldadura, precisión y método de ajuste mecánico de la muestra. Factores de resistencia y sellado de la soldadura: precisión de la materia prima, composición del aluminio, impacto de los parámetros del proceso.
| Clasificación | Preguntas | Categorización de la causa del proceso | Razones específicas |
|
Apariencia | Soldadura parcial | Trayectoria de soldadura Identificación y posicionamiento | El proceso de posicionamiento por visión CCD no puede identificar con precisión las características de la muestra, lo que da lugar a trayectorias de soldadura desviadas, una exposición insuficiente de la fuente de luz auxiliar a la muestra y una mayor dificultad en el posicionamiento fotográfico. |
| orificio de aire del tracoma | El material en sí y el entorno de soldadura | Composición del material de la carcasa de aluminio, ajuste inadecuado del tipo y caudal del gas protector, ajuste inadecuado del método de soldadura superior y la separación de soldadura entre la tapa y la carcasa, limpieza insuficiente de la zona de soldadura lateral o superior. | |
| Desigualdad de la muestra | Precisión del ensamblaje de la muestra | El método de soldadura de la cubierta y la parte superior de la carcasa provoca un ajuste incorrecto de la separación de soldadura y la acumulación de tensiones durante el proceso de soldadura. | |
| Resistencia a la soldadura | Fuga de batería | Error en el tamaño de la muestra e influencia de los parámetros de soldadura | El tamaño de ajuste de la tapa y la carcasa no es estable, y los parámetros del proceso no están configurados con precisión. |
03 El papel del gas protector
El gas protector en el proceso de soldadura láser previene la oxidación de la superficie metálica, protege la lente y elimina el plasma. Es necesario controlar la dirección, la presión y el caudal del flujo de aire. Sin embargo, la turbulencia que genera el gas de protección puede provocar porosidad, irregularidades en la soldadura y otros problemas.
04. Diferentes características de los gases
Los tipos de gases de protección para la soldadura láser incluyen helio, argón y nitrógeno.
Helio: Alto grado de ionización, el láser puede atravesarlo, toda la energía del haz llega a la superficie de la pieza de trabajo, no produce porosidad fácilmente, pero es caro.
Argón: precio más bajo que el helio, pero es susceptible a la ionización por plasma a alta temperatura. Si bien su efecto protector es mejor, también bloquea parte del procesamiento de energía láser, reduciendo la potencia del láser. El uso de helio produce superficies de soldadura con apariencia lisa.
Nitrógeno: precio bajo, baja ionización, la hinchazón de la soldadura reaccionará con algunos elementos de la aleación de aluminio para generar compuestos inestables, afectando la resistencia de la soldadura.
05 Análisis del efecto de diferentes condiciones de soldadura
En la soldadura con nitrógeno y argón como gas de protección, cuando se utiliza nitrógeno, la uniformidad del ancho de la soldadura es deficiente; con argón, la abertura de la soldadura es lisa, el patrón de escamas de pez mejora y el aspecto es mejor que en la soldadura con nitrógeno. (Como se muestra en la figura siguiente).
▲Diferentes efectos de soldadura con gas de protección (diferente consistencia en el ancho de la costura)
En cuanto a la potencia del láser y su impacto en la soldadura, utilizando la misma velocidad de soldadura y gas de protección, cuanto mayor sea la potencia de salida real, más rápido se fundirá y vaporizará el material de soldadura, mayor será la fluidez del baño de fusión, más uniforme será la superficie con patrón de escamas de pez y más plana será la costura de soldadura. (Como se muestra en la figura siguiente)
▲Diferente efecto de soldadura por potencia (diferente uniformidad de la superficie)
Resumen
1. En el equipo de sellado láser del sitio terminal, el posicionamiento del escaneo CCD y los parámetros de soldadura tienen un impacto en la apariencia de mal en el problema de soldadura parcial.
2. El tipo de gas protector y la configuración de los parámetros pueden mejorar la uniformidad de la soldadura, garantizar la limpieza del área de soldadura, reducir la introducción de impurezas y materia extraña, y disminuir la escoria de soldadura generada por la porosidad del tracoma.
3. El ajuste mecánico en el ajuste de separación es mejor que el ajuste por interferencia, el proceso de soldadura en campo primero soldadura por puntos y luego soldadura continua, puede resolver en gran medida los problemas de estabilidad de soldadura del ajuste de separación.
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Fecha de publicación: 3 de marzo de 2023
