Лазерные сварки решений для шинных баров CCS: обеспечение высокоэффективного производства батареи питания

Kingslaser разработал сухой лазерный процесс для изготовления цепей FPC и открытия окна прокладки с шириной линии, набравшись на 10 мкм . Эта технология обеспечивает сплайсинг с высоким содержанием в ультра-более широком формате в формате, одновременно снижая химическое загрязнение, упрощение процессов, сокращение производства и снижение рабочих затрат {{{6 at att

Чтобы рассмотреть зависимость от ручной сборки никелевых и алюминиевых терминалов в традиционных методах CCS, Kingslaser представил новый дизайн, используя расширенные вкладки из медной фольги . Эти таблы Сплавы .

Используя лазерную сварку, вкладки из медной фольги могут быть эффективно связаны с алюминиевыми шинами . Это инновация устраняет ручную сборку, улучшает автоматизацию и повышает надежность процесса .

Благодаря быстрому развитию глобальной новой энергетической промышленности и взрывчатого роста рынка электромобилей, технология батареи, в качестве основного компонента вождения для электромобилей, постоянно совершается прорывы с точки зрения высокой безопасности, высокой интеграции, легкого дизайна и снижения затрат {0}. модернизировано в соответствии с растущими требованиями общей интеграции транспортных средств и сложности системы батареи .

Рисунок 1. CCS Интегрированные шины являются одним из ключевых компонентов в системе питания батареи

В настоящее время CCS в первую очередь служит функциям выборки сигнала и функций сбора тока . его компоненты сбора сигнала демонстрируют тенденцию к диверсификации, в основном включая:

◎ Кабельные пучки: традиционные, но надежные, со сложными структурами и низкой интеграцией;
◎ Гибкая печатная схема (FPC): на основе полиимидной или полиэфирной пленки, предлагая превосходную гибкость и стабильность, это одно из основных решений сегодня;
◎ Гибкий плоский кабель (FFC): простая структура, низкая стоимость, подходящая для легкой конструкции;
◎ Гибкая литая плата (FDC): добавляет технологию формования поверх FPC, обеспечивая более сильную трехмерную адаптивность;
◎ Гибкий плоский кабель (FFC), подключенный к гибкой формованной цепи (FCC): интегрирует FFC с FPC/FDC, повышая гибкость структурного и эффективность соединения, что делает его новым решением, которое в настоящее время используется.

The exploration and coexistence of multiple technical routes are primarily aimed at reducing the overall cost of CCS products, particularly in the sampling portion of the BMS (Battery Management System), which accounts for approximately 55% of the total cost. As a result, high-integration, low-cost signal acquisition technology has become a key focus of research and development.

На этом фоне Kingslaser с 2023 года сосредоточился на инновациях в технологии гибких схем, предлагая два критических решения для улучшения процессов для повышения производительности и обновления производства CCS:

● Полностью сухой процесс для быстрого производства FPC

Этот процесс использует технологию полной лазерной обработки для выполнения критических этапов, таких как травление схемы цепей FPC и открывающиеся окна PI пленки . по сравнению с традиционными процессами влажных влажных средств, он значительно упрощает производственный рабочий процесс, устраняет использование химических реагентов и обеспечивает преимущества в экологическом стиле, энергоэффективности и высокой производительности {1 at at at at at at at at at at a litersly Процесс второго поколения и полученный соответствующие патенты .

● Исследование технологий технологии медной алюминиевой лазерной сварки

В ответ на узкое место в традиционных CCS, где FPC связан с алюминиевыми шинами с помощью никелевого покрытия или литья инъекции, Kingslaser предложил новое решение, используя прямую сварку лазера, чтобы соединить FPC с аваломиновыми шинами . Этот подход устраняет промежуточные материалы, elempercement information information information information information information information information information information eRectory informative eRectory eRectory eRectory eRectinative eRectinative eRectined eRectined eRectinative eRectinative eRectined e Разработано в начале 2024 года в ответ на запрос от перечисленной компании и достиг предварительной результаты проверки .

Таким образом, в качестве критического компонента в аккумуляторах, уровень проектирования и производства CCS напрямую влияет на производительность и стоимость новых энергетических электромобилей . Изучение нескольких решений для модулей сбора сигнала и реализации новых технологий означает, что CC продвигается к более высокой эффективности, большей интеграции и снижению затрат.} CC

Гибкая печатная схема (FPC), обычно называемая «гибкой платой», представляет собой печатную плату, которая использует гибкие изоляционные материалы в качестве основания и достигает электронных функциональности с помощью точных схем схемы .. Носимые устройства, медицинское оборудование и новые энергетические транспортные средства, что делает их ключевой основой для достижения миниатюризации, легкого дизайна и интеграции в современные электронные продукты .

FPC offers excellent flexibility, allowing free bending, folding, and winding to adapt to three-dimensional space layouts, enabling the integration of component assembly and wire connection. Due to its thin and lightweight structure, FPC significantly reduces the size and weight of electronic devices, meeting the demand for high-density and compact design in modern electronics. Additionally, FPC provides good heat Диссипация, сильная припаяя и легкая установка, обеспечивая превосходную общую производительность., в частности, структура жестко-флекса дополнительно компенсирует ограничения гибких цепей с точки зрения несущей грузоподъемности .

Рисунок 2. Фотография FPC

Тем не менее, FPC Manufacturing также представляет определенные проблемы ., поскольку гибкие схемы обычно определяются на заказ, они включают более высокие требования к проектированию и процессам, что приводит к значительным инвестициям в авансовый фронт и гораздо более высокие затраты на начало по сравнению со стандартными ПКБ . Более того Комплекс . Кроме того, природа гибких материалов ограничивает масштабируемость в массовом производстве, а процесс изготовления требует чрезвычайно точной обработки-любая неправильная обработка может привести к повреждению схемы или функциональному отказу .

To overcome the limitations of traditional manufacturing processes, Kingslaser has been dedicated to developing laser-based FPC manufacturing technology since 2004. That year, when it delivered China's first FPC laser contour cutting machine, similar foreign equipment cost as much as 5.5 million RMB. Kingslaser, relying on independent R&D, successfully completed the delivery at Цена около 1 . 5 миллионов юаней, нарушая иностранную монополию и отмечает начало применения внутреннего лазерного оборудования в области производства гибких электроники. Примечательно, что машина была первой, кто принял линейный двигатель, импортированный из Taiwan's Hiwin Technologies в то время, в сочетании с системой гальванометра, создав новаторскую структуру лазерной обработки «линейного двигателя + гальванометра», которая значительно улучшила точность обработки и скорость отклика.

Опираясь на эту основу, Kingslaser продолжает продвигать технологии зеленых производства для гибких схем, предлагая быстрый процесс производства FPC на основе концепции полностью сухого изготовления., ориентированного на лазерную обработку, этот метод устраняет множество сложных шагов, обнаруженных в традиционных мокрых процессах, которые не будут улавливать, и устанавливаются в новую производительность, не работающую в новом. Обработка . "По сравнению с обычными методами, новый процесс начинается с распутывания сырья, с последующим открытием лазерного окна, паттерном лазерного цепи и наброском резки, по -настоящему достигая модели зеленого производства, которая свободна от химических реагентов, сточных вод и выбросов.

Традиционный процесс производства FPC является не только сложным и требующим пространства, но также в значительной степени зависит от химических реагентов, что приводит к значительному воздействию на окружающую среду ., требуется существенное ручное вмешательство, что приводит к длительным циклам производства и высокому потреблению энергии . В отличие от составляющих по сравнению с пособием, комплексная, поставка, создавая несколько шагов. Включение полностью автоматизированного, высокоэффективного и метода нулевого загрязнения для гибкого изготовления цепей ., особенно при непрерывной настройке рулона, лазерное оборудование может бесперебойно интегрироваться с системами обработки материалов вверх по течению и нисходящего, обеспечивая идеальный интерфейс для крупномасштабного интеллектуального производства .}}}}}}}}}}}

С точки зрения технической производительности, этот процесс включает в себя несколько инновационных прорывов . Сначала, использование лазерной обработки, осажденной гальванометра, позволяет более гибкому дизайну и свободным схемам, что достигает минимальной ширины линии 100 микрон ., соответствующие требованиям, на основе на основе на основе на основе на основе на основе капитальных требований, на основе на основе на основе капризной, на основе капризной, на основе капризной, на основе на основе на основе требований, на основе на основе на основе требований, на основе на основе на основе требований, на основе на основе на основе требований, на основе на основе требований, на основе на основе требований, на основе на основе требований, на основе на основе требований, на основе на основе требований, на основе на основе требований, на основе капризации. Совместимость . Во-вторых, полностью сухой лазерный процесс полностью устраняет химическое загрязнение, связанное с традиционными влажными методами, реализуя действительно экологически чистое и чистое производство, в соответствии с современными тенденциями в зеленом производстве . Кроме того и быстрая доставка .

С точки зрения контроля затрат, полностью сухой процесс устраняет необходимость печати форм и коррозийных химических веществ, значительно улучшая использование материалов, одновременно снижая дополнительные отходы материала до нуля, помогая компаниям строить более конкурентоспособную структуру затрат. одновременно, в обращении с большими формами, эффективно решающими вызов, в значительной степени высокой соблюдения, в результате высокого уровня, создавающих высокую способность, создавая в силе, что изначально определяет, что вызывает устранение, а также повышает сзы, что является высоким уровнем положения. Непрерывное производство FPCS крупной области .

В производственном процессе интегрированных шиноров в CCS сварочное оборудование представляет собой критический шаг процесса, в первую очередь включающий два метода: лазерная сварка и ультразвуковая сварка . в традиционных процессах, соединение между FPC и алюминиевой шиной обычно требует промежуточного перехода-компонента-никеля. a ene-end an-end an-end an-end ste-necel-табличка под следующей фиксированной, потому что на тарелке-тарел. к алюминиевой шиновой сварке с использованием лазерной сварки (например, волоконной лазерной сварки) ., однако, из-за длительного процесса сварки SMT до стадии (e . g ., пайки, туннельные печи и т. Д. .), все, что приводит к большему, к большому образованию. след и низкая эффективность производства .

Figure 3. БАСБАРСКАЯ СВОБА

Для оптимизации этого процесса был предложен новый подход, который использует лазерную сварку для непосредственного соединения FPC с шиной, устраняя необходимость промежуточной никелевой пластины . Это решение уменьшает количество шагов процессов и обладает потенциалом для повышения эффективности сварки и общей компактности производственной линии.. ПРОДУКЦИЯ .

Что касается выбора метода сварки, ультразвуковая сварка предлагает такие преимущества, как чистое и экологически чистое, низкая стоимость, высокая эффективность и простота автоматизации ., однако, из -за мягкости и чрезмерной тонкости медной фольги на FPC, этот метод требует чрезвычайно высокой точки и стабильности в контроле сварки, а также на поверхностном чистоте материалов {{1, так и в противном случае, так и на поверхностном чистоте материалов {1, так и в противном случае, так и на поверхностном чистоте материалов {1, так и в противном случае, а также на поверхностном чистоте материала {1, так и в противном случае, а также на поверхностном чистоте материала {1, так и в противном случае, а также на поверхностном чистоте материалов {1, так и в противном случае, а также на поверхностном чистоте материалов {1, так и в течение в противном случае. Ложная сварка может легко возникнуть .

Для сравнения, лазерная сварка выделяется в промышленном автоматическом производстве из-за его высокой точной, высокой скорости, неконтактной работы, широкой совместимости материалов, процесса без загрязнения и превосходной повторяемости . Однако она поставляется с более высокими затратами на оборудование, большей технической сложностью и более строгим требованиям к экологическому контролю .}}}.

В настоящее время общий маршрут процесса в интегрированном производстве шины CCS включает использование терминалов никелевой пластины для подключения FPC и алюминиевой шины . в этой установке, соединение между никелевой пластиной и алюминиевой шиной обычно достигается с помощью Ultrasonic или Laser Swarding, в то время как соединение Nickel и FPC используется на oRaser, используя, использует orsering raser reserring raser eramer, используя orering raser eramer, используется o laser eramer, используется на). Этот подход требует двух разных процессов сварки, которые не только увеличивают сложность процесса, но и ограничивают уровни автоматизации и эффективность производства .

Прямая сварка медных и алюминиевых разнородных металлов сталкивается с многочисленными техническими проблемами ., с одной стороны, медь и алюминий значительно различаются в физических свойствах, таких как теплопроводность, коэффициент теплового расширения и точка плавления, что затрудняет металлургическую связь {{1} на других, в пределах разной температуры, в рамках различных и сопозиционных, нагруженных, неразрывной, на подразделе, в пределах различных температур и напозиции, тенденции к делу, и наполняют коэффициенты, на подразделение, тенденция к разному, и наполняет коэффициент, на подразделение, тенденция к другому. Медь и алюминий, которые могут серьезно поставить под угрозу механические и электрические характеристики шварного соединения .

Рисунок 4. Прямая сварка медных и алюминиевых разнородных металлов сталкивается с многочисленными техническими проблемами

Чтобы решить эту техническую задачу, Kingslaser разработал медную алюминиевую технологию металлической сварки, основанную на зеленом лазере, которая непосредственно расширяет фольгу FPC и приводит ее к алюминиевому шину, устраняя необходимость в промежуточной никелевой пластине {1}. Такой подход демонстрирует преимущества зеленого лазера. алюминий .

В эксперименте была использована стандартная ультратонкая свернутая медная фольга из FPC из FPC, складываемое на 2 . 5-мм алюминиевый шис с медной фольгой, расположенной на верхнем слое . Гальванометр, контролировавший способ спиралью лазера, чтобы увеличить стресс-подготовительную область. Zone ., регулируя параметры процесса, такие как мощность, скорость, количество дефокусировки и размер спирального пути, ключевые показатели производительности, включающие поверхность сварного шва и морфологию поперечного сечения, глубина проникновения сварного сварного шва и прочность на очистку систематически оценивались.

Экспериментальные результаты показывают, что подходящая лазерная мощность может достичь локализованного плавления медной фольги, создавая сварные швы с хорошей непрерывностью и последовательной формированием . Прочность кожура может достигать 30N, и эффект сварки значительно лучше, чем достигнутая с чрезмерной высокой или низкой мощностью, что может привести к сварке или ложном сваде. Требование баланса между эффективностью обработки и качеством сварки .

Рисунок 5. Прочность кожуры соединений в разных сварке .

Когда мощность должным образом регулируется, улучшаются алюминиевая связь и алюминиевая связь и формация сварки,

приводя к более высокой прочности растягивания в этом диапазоне мощности

После более чем года технического развития Kingslaser достиг серии прорывов в технологии сварного оборудования для ультратонких металлических материалов, таких как медовые от меди, алюминий, от медовых до колла и алюминия-алюминия (толщина меньше или равен 35 мкм)-с улучшениями, наблюдаемыми в нескольких ключевых областях.}.

Во-первых, была эффективно решена проблема деформации и больших пробелов в связи в ультратонких металлах, значительно снижая риски ложной сварки и чрезмерного прохождения . во-вторых, путем разработки автоматической выравнивания системы сварки, обработка эффективности, была повышена, длина производства CCS сократилась и производила космическую сэкономить {3 at-tradesemess, и изготовление космической спасения {3 at-Trate, Threat, Threat, Threat, Threat, Threat, Threat, Threat, Threat, Threat, Thrate, Thrate, Thrate, Threat, Thrate, Thrate, Threat, Thrate, Threat, Thrate, Threat, Thrate, Thrate, Thrate, Thrate, Threat Tratese. Были введены различные металлические сварки, индивидуальные лазерные источники с определенными длин волн, эффективно смягчающие растрескивание и недостаточную прочность . Наконец, устранение промежуточных плитов никелевой пластины имеет снижение затрат на материалы, что обеспечивает экономические преимущества для крупномасштабного производства CCS .

Кроме того, непрерывная оптимизация была осуществлена в таких областях, как пневматическое программное обеспечение для коаксиального видения коаксиального видения патрона и гальванометра., в настоящее время система почти достигла цели 100% надежности точки сварки, обеспечивая сильную техническую поддержку для высококачественного производства CCS .

В исследовании технологии лазерной сварки для FPC и медных алюминиевых металлов, проектная команда Kingslaser достигла нескольких результатов с практической стоимостью применения и разработала систематическое оборудование и процессовые решения .

В области производства FPC, Kingslaser разработала полностью складывающуюся на основе лазерной основы FFC-систему, значительно повышая уровень автоматизации гибкой промышленной платы .. ± 0 . 003mm ., точно контролируя скорость обмотки (0,1–10 млн/мин) и ширину линии резания (до 0,03 мм) и интегрируя систему видения ПЗС для автоматического распознавания целей и высокого характеристик (± 0,01 мм), система с высокой давностью и высокой давностью.

Figure 6. 2 ND - Generation Roll - To - Roll Fluling Laser - Base Dry - Process Production Device

Эта технология не только повышает эффективность производства с ежемесячной выходной мощностью приблизительно 10, 000-15, 000 квадратных метров (эквивалентно выходному значению около 1 . 6-2 . 4 миллионов RMB)-но также устранения химических остатков и экологических изготовлений, связанных с традиционными водными процессами, связанными с традиционными водными процессами, связанными с традиционными волами, связанными с традиционными водными процессами, связанными с традиционными водными процессами, связанными с традиционными водными процессами, связанными с традиционными водными процессами, связанными с традиционными водными процессами, связанными с традиционными флажными процессами, связанными с традиционными водными процессами, связанными с традиционными водными процессами, а также с традиционными водными. Производство. Связанные инновации были предоставлены патентом на изобретение под названием «Быстрый производственный процесс FPC на основе полностью сухого процесса», подчеркивая его сильную техническую оригинальность и широкий потенциал промышленного применения.

Для медной алюминия разнородной металлической сварки, проектная команда разработала производственную линию зеленой лазерной сварки, специально предназначенную для новой индустрии энергетической батареи . В этом оборудовании используется высокая производительность, высокая эффективность, высокая эффективность, превосходная качество и превосходное качество. Сварные ультратонкие металлические материалы, такие как медь, алюминий, никель и серебро .

Рисунок 7. CCS Зеленая лазерная сварка

Kingslaser также успешно получил патент на изобретение под названием«Метод лазерной сварки для медно-алюминиевых разнородных металлов»на основе этой технологии .

Wuhan Kingslaser Technology Co ., Ltd .был создан в 2016 году, сосредоточившись на исследовательском и промышленном применении технологий лазерного микропровода . В последние годы компания сосредоточила свои усилия по исследованиям и разработкам на технологиях производства лазера для солнечных элементов Perovskite, проводящих в глубинных исследованиях и разработке серии выдвижных программ для выработки. включая увеличение эффективной площади производства электроэнергии ячеек, снижение энергопотребления и циклов производства, а также интеграция многофункциональных лазерных процессов . Этот прогресс значительно повысил уровень автоматизации и интеллекта в производстве клеток перовскита .

Примечательно, что еще в 2012 году Kingslaser успешно предоставил свое первое из самых ранних компаний в Китае в Китае, став одной из первых компаний в Китае, которая вошла в эту область. после более чем десятилетия технологического развития и расширения рынка, компания установила сотрудники с более чем 100 университетами, исследованиями, и в Enterprises in Pervovsitpittpity R & D . Эти сотрудники охватывают различные технологии перовскитных клеток, включая как мезопористые, так и плоские структуры . Kingslaser также разработали комплексный набор изготовленных из лазерных решений, адаптированных к различным спецификациям размера, демонстрируя сильные возможности в настройке клиентов и инженерной реализации .}

Благодаря непрерывным инновациям и интеграции исследований с промышленным применением, Kingslaser установил ведущее технологическое преимущество в области оборудования для производства солнечных элементов перовскита, обеспечивая сильную поддержку коммерциализации солнечных элементов следующего поколения.