2023年1月、多くの中国企業が電力・エネルギー蓄電池の拡張計画を発表し、その投資額は1000億元に迫り、生産能力の合計は269GWhとなり、昨年上半期の合計生産量（206.4GWh）を上回った。 ）、昨年設置された国内動力用バッテリー需要（294.6 GWh）をほぼカバーしています。
| 企業 | 投資額(億) | 生産能力(GWh) |
| BYD | 10（推定） | 35 |
| イブバッテリー | 20.8 | 80 |
| 甘峰リチウム | 15 | 34 |
| バックバッテリー | 13 | 30 |
| ファラシスエネルギー | 10 | 30 |
| 盛虹グループ | 30.6 | 60 |
| 合計 | 99.4 | 269 |
データソース: China Automotive News、ネットワーク公開データ
パワーバッテリーの製造中、バッテリーシェルの溶接の品質の安定性は、バッテリー組み立てシステムの一貫性と安全性に影響します。パワーバッテリーシェルの内部には主に有機電解液、特殊な隔膜が含まれており、カバーには主に防爆バルブ、ポールポスト、安全キャップ、注液穴などが含まれています。シェルとカバーの間のシール溶接は非常に要求が厳しく、溶接の品質はバッテリーの密閉度に直接影響し、溶接が不十分な場合はバッテリーの漏れ、リチウムの析出が発生し、バッテリーの外観が標準に満たなくなります。
▲ハードシェル角型リチウム電池のはんだ付け
01 一般的な溶接シームの問題
1- 外観不良: 溶接バイアス、砂目、サンプルの傾き
2- 強度と密閉性が不十分: 溶融深さが不十分、亀裂、大きな空気穴があり、電池の漏れが発生します。
02 溶接シーム問題の工程分析
FTA の故障解析によれば、溶接不良の問題は主に外観不良と溶接強度の問題に集約されます。外観不良要因: 溶接装置の CCD スキャンの進行状況、保護ガスの種類と流量、溶接サンプルの清浄度、サンプルの機械的適合精度と方法。溶接強度とシール要素: 精度の高い原材料、アルミニウム組成、プロセスパラメータの影響。
| 分類 | 質問 | プロセス原因の分類 | 具体的な理由 |
|
外観 | 部分溶接 | 溶接経路 識別と位置付け | CCD ビジョン位置決めプロセスではサンプルの特徴を正確に識別できず、その結果、溶接軌道がずれたり、補助光源のサンプルへの露出が不十分になったり、写真の位置決めが困難になったりします。 |
| トラコーマの空気穴 | 素材そのものと溶接環境 | アルミニウムシェルの材料組成、保護ガスの種類と流量の設定が不適切、トップ溶接方法とカバーとシェルの溶接隙間のマッチングが不適切、サイド溶接またはトップ溶接溶接部の清浄度が不十分。 | |
| サンプルのムラ | サンプルの組み立て精度 | カバーとシェルトップの溶接方法の溶接ギャップの嵌合が不適切で、溶接プロセスの応力が蓄積します。 | |
| 溶接強度 | 電池の液漏れ | サンプルサイズの誤差と溶接パラメータの影響 | カバーとシェルのフィット サイズが安定しておらず、プロセス パラメーターが正確に設定されていません。 |
03 保護ガスの役割
レーザー溶接プロセスにおける保護ガスは、金属表面の酸化を防ぎ、レンズを保護し、プラズマを吹き飛ばすことができ、気流の方向、圧力、流量を制御する必要があります。シールドガスは乱流を形成し、溶接部に気孔が発生し、溶接シームが不均一になり、その他の問題が発生します。
04 ガスの特性の違い
レーザー溶接用のシールドガスの種類には、ヘリウム、アルゴン、窒素などがあります。
ヘリウム: イオン化度が高く、レーザーが通過でき、すべてのビームエネルギーがワークピースの表面に到達し、多孔性を生成するのは容易ではありませんが、高価です
アルゴン：ヘリウムよりも低価格ですが、高温プラズマイオン化の影響を受けやすく、保護効果は優れていますが、レーザーエネルギー処理の一部を遮蔽し、レーザー出力を低減し、ヘリウム溶接の使用により表面の外観が滑らかになります
窒素：低価格、イオン化が少ない、溶接うねりがアルミニウム合金の一部の元素と反応して不安定な化合物を生成し、溶接強度に影響を与える
05 溶接条件の違いによる影響の解析
窒素とアルゴンをシールドガスとして使用した溶接。窒素をシールドガスとして使用した場合、溶接幅の一貫性が悪く、アルゴンをシールドガスとして使用した場合、溶接開口部が滑らかで、魚鱗パターンが均一に改善され、外観が良くなります。窒素溶接製品。(下図に示すように)
▲異なるシールドガス溶接効果（異なるシーム幅の一貫性）
溶接の影響に対するレーザー出力、同じ溶接速度とシールドガスを使用すると、実際の出力が高くなるほど、溶接材料の溶解と蒸発が速くなり、溶融プールの流動性が増加し、魚鱗パターンの表面がより均一になります。溶接シームはより平らになります。(下図に示すように)
▲パワーウェルディング効果の違い（表面均一性の違い）
まとめ
1. ターミナルサイトのレーザーシール装置、CCD スキャン位置決めおよび溶接パラメータは、部分溶接の問題で外観不良に影響します。
2. 保護ガスの種類とパラメータ設定により、溶接の均一な一貫性が向上し、溶接領域の清浄度が確保され、不純物異物の導入が減少し、トラホーム気孔によって生成される溶接スラグが減少します。
3. ギャップフィットの機械的フィットは締まりばめよりも優れており、現場溶接プロセスで最初にスポット溶接し、次に連続溶接する方法により、溶接の安定性の問題を大幅に解決できます。
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投稿時間: 2023 年 3 月 3 日
