بفضل المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة والأجهزة الإلكترونية المحمولة، يتطلب التطور السريع لتكنولوجيا البطارياتعاليدقة التصنيع. كان اللحام بالموجات فوق الصوتية التقليدي طريقة موثوقة لتجميع البطاريات، ولكنه يواجه الآن تحديًا يتمثل في استيفاء معايير الجودة الصارمة. دفعت مشاكل مثل عدم تناسق هندسة اللحام، والإجهاد الحراري للمواد الحساسة، وقيود الإنتاج على نطاق واسع، المصنّعين إلى البحث عن بدائل أكثر تطورًا. من بينها، يبرز اللحام بالليزر كحل يتميز بدقة وكفاءة عالية ونطاق استخدام واسع. والأهم من ذلك، أنه إذا تم التخطيط الاستراتيجي، يمكن تحقيق هذا التحول بأقل قدر من التداخل (بدون توقف).
(ائتمان:بيكسابايالصور)
حدود اللحام بالموجات فوق الصوتية في إنتاج البطاريات الحديثة
يعتمد اللحام بالموجات فوق الصوتية على اهتزازات عالية التردد لتوليد الحرارة من خلال الاحتكاك وربط المواد تحت الضغط. على الرغم من فعاليته في تطبيقات لحام البطاريات البسيطة،sتظهر محدوديتها في تصنيع البطاريات عالية الدقة. على سبيل المثال، عادةً ما يؤدي الاهتزاز الميكانيكي إلى انحراف عرض اللحام بما يتجاوز 0.3 مم، مما يؤدي إلى عدم ثبات سلامة الوصلات. كما تُنتج هذه العملية منطقة كبيرة متأثرة بالحرارة (HAZ)، مما يزيد من خطر حدوث تشققات دقيقة في رقاقة القطب الرقيقة أو غلاف البطارية. وهذا يُضعف مراقبة جودة منتجات البطاريات النهائية للمكونات الرئيسية للبطارية.
اللحام بالليزر: بريسيسيحول هندسة تطبيقات البطاريات
في المقابل،اللحام بالليزريتمتع بقدرة تحكم مستقرة نسبيًا في هندسة اللحام ومدخلات الطاقة. بضبط قطر الشعاع (0.1-2 مم) ومدة النبضة (دقة ميكروثانية)، يُمكّن المُصنِّعsيمكن تحقيق تفاوت في عرض اللحام يصل إلى 0.05 مم. تضمن هذه الدقة ثبات حجم اللحام في الإنتاج الضخم، وهي ميزة أساسية لوحدات البطاريات التي تتطلب إحكامًا أو توصيلًا معقدًا بعلامات التبويب.
يعمل نظام المراقبة في الوقت الفعلي لمعدات اللحام على تحسين موثوقيتها بشكل أكبراللحام بالليزرالتكنولوجيا. جهاز ليزر متقدمsدمج تقنية التصوير الحراري أو تتبع حوض المصهور، والتي يمكنها تعديل خرج الطاقة ديناميكيًا ومنع العيوب مثل المسامية أو التقويض. على سبيل المثال، أفاد مورد بطاريات سيارات ألماني أنه بعد اللحام بالليزر،-تم تقليص المنطقة المتأثرة (HAZ) بنسبة 40% وتم إطالة عمر دورة البطارية بنسبة 15%، مما سلط الضوء على التأثير الكبير لعملية اللحام بالليزر على عمر المنتج.
اتجاه التسويق: لماذا تكتسب اللحام بالليزر زخمًا كبيرًا؟
تعكس بيانات الصناعة التحول الحاسم نحو تقنية الليزر. ووفقًا لتوقعات ستاتيستا، من المتوقع أن ينمو سوق اللحام بالليزر العالمي بمعدل نمو سنوي مركب قدره 12% بحلول عام 2025، حيث ستشكل تطبيقات البطاريات 38% من الطلب، متجاوزةً نسبة 22% المسجلة عام 2020. ويعود هذا النمو إلى تشديد اللوائح التنظيمية (مثل لوائح البطاريات في الاتحاد الأوروبي) وسعي مصنعي السيارات إلى زيادة كثافة الطاقة.
على سبيل المثال، استخدم مصنع تيسلا العملاق في تكساس تقنية اللحام بالليزر للحام 4680 خلية بطارية، مما زاد الطاقة الإنتاجية بنسبة 20% وخفض معدل العيوب إلى أقل من 0.5%. وبالمثل، اعتمد مصنع إل جي إنرجي سوليوشن البولندي نظام ليزر لتلبية متطلبات القوة الميكانيكية للاتحاد الأوروبي، مما خفض تكلفة إعادة العمل بنسبة 30%. تثبت هذه الحالات أن اللحام بالليزر يلعب دورًا مهمًا في تنسيق الكفاءة والامتثال.
تنفيذ عملية انتقالية خالية من التوقف
يتم تحقيق انتقال سلس دون توقف من خلال التنفيذ التدريجي. أولاً، مراجعة توافق خطوط الإنتاج الحالية وتقييم أنظمة الأدوات والتحكم. ثانياً، معاينة النتائج عبر محاكاة التوأم الرقمي. ثالثاً، نشر وحدات ليزر معيارية إلى جانب محطات العمل بالموجات فوق الصوتية لتمكين التكامل التدريجي.يمكن لأنظمة PLC التلقائية تمكين التبديل في وضع الملي ثانيةيضمن بروتوكول التكرار المزدوج للطاقة والتراجع في حالات الطوارئ التشغيل المتواصل. يجمع هذا الأسلوب بين التدريب العملي للكوادر الفنية وخدمات التشخيص عن بُعد لضمان سلاسة التشغيل. يُقلل هذا الأسلوب من خسائر الإنتاجية ويضمن انتقالًا سلسًا لخط الإنتاج.
ستايلر إلكترونيك: شريكك الموثوق في لحام البطاريات
تتخصص شركة ستايلر إلكترونيك (شنتشن) المحدودة في حلول لحام البطاريات، وتتفوق في تصميم حلول لحام الليزر لتلبية الاحتياجات المتطورة لمصنعي البطاريات. تدمج أنظمتنا البصريات الدقيقة، وخوارزميات التحكم التكيفي، وميزات السلامة القياسية في هذا المجال، لتوفير لحامات مثالية للخلايا الأسطوانية، والوحدات المنشورية، وبطاريات الأكياس. سواء كنت تسعى لتحسين الجودة، أو توسيع نطاق الإنتاج، أو تحقيق أهداف الاستدامة، فإن فريقنا يقدم دعمًا شاملًا، بدءًا من دراسات الجدوى وصولًا إلى خدمة ما بعد البيع. تواصل مع ستايلر إلكترونيك لمزيد من التفاصيل حول حلول لحام البطاريات بالليزر.
("الموقع") لأغراض إعلامية عامة فقط. جميع المعلومات الواردة في الموقع مقدمة بحسن نية، ومع ذلك، فإننا لا نقدم أي تعهد أو ضمان من أي نوع، صريحًا كان أم ضمنيًا، فيما يتعلق بدقة أو كفاية أو صحة أو موثوقية أو توفر أو اكتمال أي معلومات على الموقع. لن نتحمل تحت أي ظرف من الظروف أي مسؤولية تجاهك عن أي خسارة أو ضرر من أي نوع يحدث نتيجة لاستخدام الموقع أو الاعتماد على أي معلومات مقدمة عليه. استخدامك للموقع واعتمادك على أي معلومات عليه يكون على مسؤوليتك الخاصة وحدك.
وقت النشر: ٢٣ سبتمبر ٢٠٢٥
