В ЛЭТИ разработали первую в России установку для автоматизированной сварки литий-ионных аккумуляторов
26 января 2022
Литий-ионные батареи – это тип электрического аккумулятора, который сегодня активно используется в бытовой электронике и электротранспорте. В частности, для питания электроинструмента, ноутбуков, электросамокатов, электромобилей и электробусов используются сборки из цилиндрических аккумуляторов. Одними из наиболее распространенных являются аккумуляторы 18650, внешне похожие на обычные одноразовые батарейки. Массивы различных размеров (для ноутбука достаточно трех аккумуляторов, а для самоката – несколько десятков) соединяются с помощью никелевой ленты.
Соединение литий-ионных аккумуляторов в единую структуру невозможно выполнить с помощью пайки, так как процесс занимает относительно много времени (несколько секунд или дольше), в течение которого батарейка может перегреться и выйти из строя. Поэтому основным методом является точечная сварка никелевой лентой – она обладает высокой производительностью (несколько сотен соединений в минуту) и не перегревает аккумуляторы, поскольку нагревание элементов для соединения происходит за треть секунды. Однако в России оборудование для использования данной технологии не производится.
«Мы разработали первую отечественную установку для точечной сварки, с помощью которой можно быстро и надежно соединять цилиндрические литий-ионные аккумуляторы в единые батареи», — рассказывает инженер кафедры электротехнологической и преобразовательной техники (ЭТПТ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Владимир Евстратов.
Устройство выполнено в двух конфигурациях. Вариант, с помощью которого батареи скрепляются вручную, можно использовать в бытовых условиях. Помимо этого, ученые ЛЭТИ разработали установку для автоматической сварки батарей, состоящих из большого числа литий-ионных аккумуляторов. Действующий прототип имеет рабочую площадь 40 х 40 см. Однако с помощью универсального подхода к созданию программного кода, используемого в ЛЭТИ, разработку можно масштабировать и использовать на больших рабочих областях для сборки аккумуляторных батарей любых конфигураций в промышленных объемах. Оба варианта устройства для точечной сварки используют для соединения аккумуляторов никелевую ленту.
«Наша конечная цель — внедрить разработку в компании, которые занимаются сборкой и восстановлением аккумуляторных батарей. Сегодня они используют зарубежные аналоги приборов для точечной сварки. В отличие от них, наша разработка является более дешевой и компактной. Мы рассчитываем, что в будущем внедрение такой системы позволит значительно повысить производительность труда в сфере сборки литий-ионных батарей», — добавляет заместитель заведующего кафедрой ЭТПТ по учебной работе СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Владимир Валентинович Ишин.
Проект был поддержан грантом молодежного конкурса инновационных проектов СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в 2021 году.
Источник: https://industry-hunter.com/v-leti-razrabotali-pervuu-v-rossii-ustanovku-dla-avtomatizirovannoj-svarki-litij-ionnyh-akkumulatorov