لیزر ویلڈنگ: اعلیٰ عمل کی رکاوٹیں، بیٹری کی نئی ٹیکنالوجیز جیسے بڑے سلنڈر ویلڈنگ کے حجم کو اوپر کی طرف کھینچتے ہیں۔
لیزر ٹیکنالوجی لیتھیم بیٹریوں کی کٹنگ، صفائی، ویلڈنگ اور کوڈنگ میں استعمال ہوتی ہے کیونکہ اس کی اعلی کارکردگی، لچک، وشوسنییتا اور استحکام، ویلڈنگ کے مواد کا کم نقصان، اعلی آٹومیشن اور حفاظت ہے۔ قومی پالیسیوں کی مضبوط حمایت اور نئی توانائی کی گاڑیوں کی تیز تر ترویج اور اطلاق سے کارفرما، چین میں آٹوموٹو پاور بیٹریوں کی مانگ میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ نئی توانائی کی گاڑیوں کی بیٹری، موٹر، الیکٹرک کنٹرول کے تین بنیادی اجزاء میں، گاڑی کی قیمت میں بنیادی جزو پاور لتیم بیٹری ایک اعلی تناسب کے لئے حساب، بلکہ براہ راست گاڑی کی حد کا تعین. لیتھیم بیٹریوں کی پیداوار عمل کی ایک سیریز سے بنتی ہے، جسے تین اہم حصوں میں تقسیم کیا جاتا ہے: الیکٹروڈ کی تیاری، خلیات کی پیداوار اور بیٹریوں کی اسمبلی۔ لیتھیم بیٹری کا معیار براہ راست نئی توانائی والی گاڑی کی کارکردگی کا تعین کرتا ہے اور اس لیے اس کی تیاری کے عمل میں سب سے زیادہ درستگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ لیزر ٹیکنالوجی، ایک جدید "لائٹ" مینوفیکچرنگ ٹول کے طور پر، لیتھیم بیٹری کے اجزاء کی کٹنگ، صفائی، ویلڈنگ اور کوڈنگ کے عمل میں استعمال ہوتی ہے، اس کی اعلی کارکردگی اور درستگی، لچک، وشوسنییتا اور استحکام، ویلڈنگ مواد کا کم نقصان، آٹومیشن۔ اور حفاظت.
2. لیزر ویلڈنگ: اعلیٰ عمل کی رکاوٹیں، بیٹری کی نئی ٹیکنالوجیز جیسے بڑے سلنڈر ویلڈنگ کے حجم کو اوپر کی طرف کھینچتے ہیں۔
2.1 اصول: بیٹری کی حفاظت کی ضمانت کے لیے، ویلڈنگ کا معیار لیزر انرجی کنٹرول اور عمل کے پیرامیٹرز پر منحصر ہے۔
لیزر ویلڈنگ کے بہت سے فوائد ہیں جیسے گہری پگھلنا، تیز رفتاری اور کم مسخ، جو پاور بیٹریوں کی حفاظت کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتی ہے۔ ایک جدید ویلڈنگ ٹیکنالوجی کے طور پر، لیزر ویلڈنگ میں گہرے پگھلنے، تیز رفتار، کم اخترتی، ویلڈنگ کے ماحول کے لیے کم تقاضے، اعلی طاقت کی کثافت، مقناطیسی شعبوں سے متاثر نہیں، ترسیلی مواد تک محدود نہیں، ویکیوم کام کرنے کے حالات کی ضرورت نہیں ہے۔ اور ویلڈنگ کے عمل وغیرہ کے دوران ایکس رے پیدا نہیں کرتا ہے۔ یہ اعلیٰ درجے کی درستگی کی تیاری کے میدان میں، خاص طور پر نئی توانائی کی گاڑیوں اور پاور بیٹری کی صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ پاور بیٹری ویلڈنگ کے پرزے بے شمار، مشکل اور اعلیٰ درستگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ پاور بیٹری مینوفیکچررز کے پاس بیٹری پروڈکشن آلات کی آٹومیشن، حفاظت، درستگی اور پروسیسنگ کی کارکردگی کے لیے بھی اعلی تقاضے ہوتے ہیں۔ لیزر ویلڈنگ ٹیکنالوجی کے منفرد فوائد بیٹریوں کی حفاظت، وشوسنییتا اور مستقل مزاجی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتے ہیں، اخراجات کو کم کر سکتے ہیں اور سروس کی زندگی کو بڑھا سکتے ہیں، یہ پاور بیٹری مینوفیکچررز کے لیے بہترین انتخاب ہے۔
اہم بنیادی عناصر جو لیزر ویلڈنگ کے معیار کا تعین کرتے ہیں وہ ہیں لیزر انرجی کنٹرول اور ویلڈنگ کے عمل کی ٹیکنالوجی۔ لیزر انرجی کنٹرول: ①چونکہ ویلڈ کیے جانے والے مواد میں لیزر لائٹ کی مختلف طول موجوں کے لیے مختلف جذب کی شرح ہوتی ہے (جو 5 فیصد سے 50 فیصد تک مختلف ہو سکتی ہے)، لیزر سورس کا انتخاب تمام فرق کر سکتا ہے۔ ویلڈیڈ حصے میں یکساں اور مستحکم ویلڈنگ لیزر بیم فراہم کرنے کے لیے، لیزر آؤٹ پٹ پاور کو مستقل یا درست طریقے سے کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے۔ بہت کم پاور ویلڈنگ کو ناکافی پگھلنے کا باعث بنے گی اور ویلڈنگ کے معیار کو متاثر کرے گی، بہت زیادہ طاقت یا اوپر اور نیچے کے اتار چڑھاؤ سے چھڑکنے، چھلنی اور دیگر ناپسندیدہ اثرات مرتب ہوں گے۔ لہذا، لیزر ماخذ کا کنٹرول لیزر ویلڈنگ کے لیے سب سے اہم ٹیکنالوجیز میں سے ایک بن جاتا ہے۔
②لیزر ویلڈنگ کا اثر پیچیدہ ہے، جس کا تعلق درجنوں عوامل سے ہے جیسے لیزر طول موج، طاقت کی کثافت، ویلڈنگ کا وقت، ویلڈنگ کے سر کا زاویہ، فوکل فاصلہ، لیزر جذب کی شرح اور ویلڈ کی صفائی، موٹائی اور ویلڈ کی تھرمل چالکتا، قسم اور بہاؤ۔ شیلڈنگ گیس کی. لہٰذا، لیزر ویلڈنگ ٹیکنالوجی بھی ویلڈنگ کے معیار کو متاثر کرنے والے کلیدی عوامل میں سے ایک ہے، جس کے لیے لیزر ویلڈنگ کے عمل کے تکنیکی ماہرین کو سمری کو مسلسل تلاش کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، صرف تجرباتی جمع ہونے کے طویل عرصے سے ویلڈنگ کے اچھے نتائج حاصل کیے جا سکتے ہیں۔
کام کے اصول کے مطابق ویلڈنگ کو پانچ اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، درخواست کی ضروریات کے مطابق بہترین نتائج حاصل کرنے کے لیے مختلف ویلڈنگ کے طریقے منتخب کیے جاتے ہیں۔ آپریشن کے اصول پر منحصر ہے، لیزر ویلڈنگ کو پانچ اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: ہیٹ کنڈکشن ویلڈنگ، ڈیپ فیوژن ویلڈنگ، کمپوزٹ ویلڈنگ، لیزر بریزنگ اور لیزر کنڈکشن ویلڈنگ۔ کسٹمر اور پروسیسنگ ایپلی کیشن پر منحصر ہے، ویلڈنگ کے بہترین ممکنہ نتائج حاصل کرنے کے لیے مناسب ویلڈنگ کا طریقہ منتخب کیا جاتا ہے۔
2.2 درخواست کی حیثیت: بنیادی مینوفیکچرنگ، تقریباً 10-30 ملین/GWh مالیت کی پیک ویلڈنگ
لیزر ویلڈنگ کا استعمال سیل مینوفیکچرنگ کے عمل میں اور بیٹری پیک کے عمل میں پاور سیلز کی تیاری میں کیا جاتا ہے۔ پاور سیلز کی پیداوار میں، اہم حصے جو لیزر ویلڈنگ کا استعمال کرتے ہیں ان میں شامل ہیں: ①مڈ پروسیس: لگز کی ویلڈنگ (بشمول پری ویلڈنگ)، پول سٹرپس کی اسپاٹ ویلڈنگ، شیل میں کور کی پری ویلڈنگ، اوپر کی سیلنگ ویلڈنگ بیرونی خول کا احاطہ، مائع انجیکشن پورٹ کی سیلنگ ویلڈنگ وغیرہ۔ ②پوسٹ پروسیس: بیٹری پیک ماڈیول میں کنکشن کے ٹکڑے کی ویلڈنگ اور ماڈیول کے پیچھے والے کور پر دھماکہ پروف والو کی ویلڈنگ وغیرہ۔ پری ویلڈنگ ویلیو کا حجم تقریباً 10-30 ملین یوآن/GWh ہے۔ پاور بیٹری مینوفیکچررز میں لیزر ویلڈنگ کا سامان تقریباً 200 ملین یوآن کی پاور بیٹری سنگل GWh کے سامان کی سرمایہ کاری کے مطابق، 10 ملین یوآن سے 30 ملین یوآن میں موجودہ پاور بیٹری لیزر ویلڈنگ کا سامان سنگل GWh سرمایہ کاری کے مطابق تقریباً 5-15 فیصد ملین یوآن
2.3 ڈیمانڈ: سیمی کنڈکٹر فیکٹریاں عالمی "بنیادی قلت" کے درمیان سرمائے کے اخراجات کو بڑھا رہی ہیں، سازوسامان کی تیزی اوپر کی طرف جاری ہے
4680 بڑے سلنڈروں میں لیزر کے عمل کے لیے زیادہ تقاضے ہوتے ہیں، اور ویلڈنگ کے حجم میں مربع سیل اور چھوٹے سلنڈروں کے مقابلے میں اضافہ متوقع ہے۔ 4680 سیل کو لیزر کے زیادہ سخت عمل کی ضرورت ہوتی ہے اور لگز کی بے قابو شکل ایک مشکل عمل ہے۔ 4680 بیٹری ایک مکمل لگ کے عمل کا استعمال کرتی ہے، روایتی بیٹری کے سانچے کو ایک مثبت اور ایک منفی لگ کے ساتھ توڑتی ہے، جو شارٹ سرکٹ کا شکار ہوتی ہے، اور اسے دو بند حصوں کے ساتھ تیار کیا جاتا ہے، جو الیکٹرولائٹ کی رسائی میں ایک بڑی رکاوٹ ہے، اور ایک سے زیادہ لگز کو صاف طور پر فولڈ کرنا مشکل ہوتا ہے اور اس کے لیے اعلیٰ لیزر کے عمل کی ضرورت ہوتی ہے۔ 4680 بڑے بیلناکار خلیوں کی لیزر ویلڈنگ میں بالترتیب مربع خلیوں اور چھوٹے بیلناکار خلیوں کے مقابلے ویلڈنگ کے عمل اور مطلوبہ ویلڈنگ کے آلات کے لحاظ سے اضافہ ہوا ہے۔ مربع خلیوں کے مقابلے میں، ایک بڑے سلنڈر کے مکمل گھسنے کے لیے لیزر ویلڈنگ کے عمل کو 5 سے 7 پاس تک بڑھایا جاتا ہے۔ چھوٹے بیلناکار خلیوں کے لحاظ سے، واحد GWh لائن میں 18650 اور 21700 سیل لائنوں کے مقابلے میں 5 اضافی ویلڈنگ مشینیں ہیں۔ مندرجہ بالا کے ساتھ مل کر، ہم سمجھتے ہیں کہ مربع سیل اور چھوٹے سلنڈروں کے مقابلے میں 4680 بڑے سلنڈروں کی لیزر ویلڈنگ کی مانگ میں اضافہ متوقع ہے۔
دیگر ویلڈنگ لنک ٹیکنالوجی: مختلف دھاتی ویلڈنگ کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے، جیسے کہ بس بار ویلڈنگ میں بیٹری پیک کو لیزر ویلڈنگ سے تبدیل کرنے کی امید ہے، ہم فیصلہ کرتے ہیں کہ جیسا کہ لیزر ویلڈنگ کا عمل آگے بڑھتا ہے، لیزر ویلڈنگ کی رسائی متوقع ہے۔ اوپر منتقل کرنے کے لئے. ایک مثال مربع سیل بیک اینڈ ماڈیولز/PACKs میں بس باروں کی Al/Cu متضاد دھاتی سولڈرنگ ہے۔ ①Al اور Cu کا کم روشنی جذب اور انتہائی ٹوٹنے والے دھاتی مرکبات پیدا کرنے کا رجحان Al/Cu مشکلات ہیں: Al/Cu مختلف دھاتوں کی لیزر ویلڈنگ میں Al اور Cu کی بہت مختلف مادی جسمانی خصوصیات کی وجہ سے کئی چیلنجنگ حدود ہیں۔ ایک اہم چیلنج 1um کی لیزر طول موج پر Al کا کم جذب اور Cu کا کم جذب ہے۔ ایک اور ال کیو الائے کی میٹالرجیکل خصوصیات ہیں، یعنی انتہائی ٹوٹنے والا دھاتی مرکب دراڑ کی تشکیل کا باعث بن سکتا ہے۔ 50-80 فیصد کے Cu مواد کے ساتھ انٹرمیٹالک فیزز بن سکتے ہیں۔
بس بار ویلڈنگ اب بھی ٹوٹنے والے مرکبات کے مسئلے کا حل نہیں ہے، لیکن لیزر ویلڈنگ ممکنہ سمت ہے۔ لیزر ویلڈنگ کے بعد تانبے اور ایلومینیم کے درمیان آسانی سے ٹوٹنے والے مرکبات کی تشکیل کی وجہ سے، جو استعمال کی ضروریات کو پورا نہیں کرسکتے ہیں، عام طور پر باہر الٹراسونک ویلڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے، تانبے اور تانبے، ایلومینیم اور ایلومینیم کو عام طور پر لیزر ویلڈنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، تانبے اور ایلومینیم دونوں کی اعلی حرارت کی منتقلی کی شرح، لیزر کی اعلی عکاسی اور جوائننگ پیس کی نسبتاً بڑی موٹائی کو ویلڈ حاصل کرنے کے لیے ہائی پاور لیزر کی ضرورت ہوتی ہے۔ نو مختلف پیرامیٹرز اور ایڈجسٹمنٹ کے تجربات کے طریقوں کے ذریعے، جن میں سے سات کے مختلف فوائد ہیں، ہم سمجھتے ہیں کہ مستقبل میں لیزر کے عمل کی مسلسل پیشرفت کے ساتھ، بس باروں کی Al/Cu لیزر ویلڈنگ کے مسائل کے حل ہونے کی امید ہے، اور لیزر ویلڈنگ سب سے زیادہ ممکنہ سمت ہے۔
