Εφαρμογή της συγκόλλησης με λέιζερ σε πεδίο μπαταρίας λιθίου

Εφαρμογή της συγκόλλησης με λέιζερ σε πεδίο μπαταρίας λιθίου

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές (όπως κινητά τηλέφωνα, φορητοί υπολογιστές, PDA, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και ψηφιακές βιντεοκάμερες, κ.λπ.) λόγω της υψηλής ειδικής ενέργειας, της μεγάλης διάρκειας κύκλου ζωής, της μικρής αυτοεκφόρτισης, χωρίς αποτέλεσμα μνήμης και καμία ρύπανση. Εκτός από τις μεταφορές (περιπολικά, ηλεκτρικά ποδήλατα, ηλεκτρικά οχήματα κ.λπ.), έχει γίνει μια βιομηχανία υψηλής τεχνολογίας που υποστηρίζεται από τον ενεργειακό τομέα της χώρας μου.

 

Οι μπαταρίες ισχύος αναφέρονται σε μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά οχήματα. Σε σύγκριση με μπαταρίες μικρής χωρητικότητας (όπως μπαταρίες κινητών τηλεφώνων, φορητών υπολογιστών κ.λπ.), έχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα και ισχύ εξόδου και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε τροφοδοτικά οδήγησης ηλεκτρικών οχημάτων και μεγάλες εφαρμογές τροφοδοσίας κινητής τηλεφωνίας. των δευτερευουσών μπαταριών. Υπάρχουν πολλές διαδικασίες κατασκευής για μπαταρίες ιόντων λιθίου ή συστοιχίες μπαταριών, μεταξύ των οποίων υπάρχουν πολλές διαδικασίες, όπως συγκόλληση σφράγισης βαλβίδων με αντιεκρηκτική προστασία, συγκόλληση με πτερύγια, συγκόλληση με μαλακή σύνδεση, συγκόλληση κράνους ασφαλείας, συγκόλληση σφράγισης θήκης μπαταριών, συγκόλληση σφράγισης βαλβίδων και PACK συγκόλληση. Η συγκόλληση με λέιζερ είναι η καλύτερη διαδικασία. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση μπαταριών ισχύος περιλαμβάνουν κυρίως καθαρό χαλκό, αλουμίνιο, κράματα αλουμινίου, ανοξείδωτο χάλυβα κ.λπ.

 

 

1. Συγκόλληση βαλβίδας με αντιεκρηκτική μπαταρία
Η αντιεκρηκτική βαλβίδα της μπαταρίας είναι ένα σώμα βαλβίδας με λεπτό τοίχωμα στην πλάκα στεγανοποίησης της μπαταρίας. Όταν η εσωτερική πίεση της μπαταρίας υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, το σώμα της αντιεκρηκτικής βαλβίδας σπάει για να αποτρέψει το σκάσιμο της μπαταρίας. Η βαλβίδα ασφαλείας έχει μια έξυπνη δομή και αυτή η διαδικασία απαιτεί εξαιρετικά αυστηρές διαδικασίες συγκόλλησης με λέιζερ. Πριν χρησιμοποιηθεί η συνεχής συγκόλληση με λέιζερ, η συγκόλληση με παλμικό λέιζερ χρησιμοποιήθηκε για τη συγκόλληση βαλβίδων αντιεκρηκτικής μπαταρίας. Η συνεχής συγκόλληση σφράγισης επιτεύχθηκε μέσω της επικάλυψης και της κάλυψης των συγκολλήσεων. Ωστόσο, η απόδοση συγκόλλησης ήταν χαμηλή και η απόδοση σφράγισης ήταν σχετικά κακή. Η συνεχής συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να επιτύχει συγκόλληση υψηλής ταχύτητας και υψηλής ποιότητας και μπορεί να είναι εγγυημένη η σταθερότητα συγκόλλησης, η αποτελεσματικότητα και η απόδοση συγκόλλησης.

 

2. Συγκόλληση με γλωττίδα μπαταρίας
Οι καρτέλες συνήθως χωρίζονται σε τρία υλικά. Το θετικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας χρησιμοποιεί υλικό αλουμινίου (Al) και το αρνητικό ηλεκτρόδιο χρησιμοποιεί υλικό νικελίου (Ni) ή υλικό επιχαλκωμένο νικέλιο (Ni-Cu). Στη διαδικασία κατασκευής των μπαταριών ισχύος, ένα από τα βήματα είναι η συγκόλληση των γλωττίδων και των πόλων των μπαταριών μεταξύ τους. Στην παραγωγή δευτερευουσών μπαταριών χρειάζεται συγκόλληση με άλλη βαλβίδα ασφαλείας αλουμινίου. Η συγκόλληση πρέπει όχι μόνο να διασφαλίζει μια αξιόπιστη σύνδεση μεταξύ της γλωττίδας και του στύλου, αλλά απαιτεί επίσης η συγκόλληση να είναι λεία και όμορφη.

3. Πόλοι μπαταριών με συγκόλληση σημείου
Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τις λωρίδες πόλων μπαταρίας περιλαμβάνουν ταινίες καθαρού αλουμινίου, ταινίες νικελίου, σύνθετες ταινίες αλουμινίου-νικελίου και μια μικρή ποσότητα λωρίδων χαλκού. Η συγκόλληση των λωρίδων πόλων μπαταρίας χρησιμοποιεί γενικά μηχανές συγκόλλησης παλμών. Με την εμφάνιση του σχεδόν συνεχούς λέιζερ QCW της IPG, έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως στη συγκόλληση λωρίδων πόλων μπαταρίας. Ταυτόχρονα, λόγω της καλής ποιότητας δοκού του, το σημείο συγκόλλησης μπορεί να είναι πολύ μικρό. , η οποία έχει μοναδικά πλεονεκτήματα όσον αφορά τη συγκόλληση λωρίδων αλουμινίου υψηλής ανακλαστικότητας, λωρίδων χαλκού και λωρίδων πόλων μπαταρίας στενής ζώνης (πλάτος λωρίδας πόλου κάτω από 1,5 mm).

 

4. Σφράγιση και συγκόλληση του κελύφους της μπαταρίας ισχύος και της πλάκας κάλυψης
Τα υλικά κελύφους των μπαταριών ισχύος περιλαμβάνουν κράμα αλουμινίου και ανοξείδωτο χάλυβα. Μεταξύ αυτών, το κράμα αλουμινίου χρησιμοποιείται περισσότερο, συνήθως κράμα αλουμινίου 3003, και μερικά χρησιμοποιούν καθαρό αλουμίνιο. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι το υλικό με την καλύτερη συγκολλησιμότητα με λέιζερ, ειδικά ο ανοξείδωτος χάλυβας 304. Είτε χρησιμοποιείτε παλμικό είτε συνεχές λέιζερ, μπορούν να επιτευχθούν συγκολλήσεις με καλή εμφάνιση και απόδοση.

 

Η απόδοση συγκόλλησης με λέιζερ αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με τη μέθοδο συγκόλλησης που χρησιμοποιείται. Εκτός από το καθαρό αλουμίνιο και τα κράματα αλουμινίου 3 σειρών, δεν υπάρχει πρόβλημα με παλμική ή συνεχή συγκόλληση. Για άλλες σειρές κραμάτων αλουμινίου, η συνεχής συγκόλληση με λέιζερ είναι η καλύτερη επιλογή για τη μείωση της ευαισθησίας στις ρωγμές. Ταυτόχρονα, επιλέξτε ένα λέιζερ με την κατάλληλη ισχύ ανάλογα με το πάχος της θήκης της μπαταρίας ισχύος. Γενικά, όταν το πάχος της θήκης είναι μικρότερο από 1 mm, μπορείτε να εξετάσετε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε ένα λέιζερ μίας λειτουργίας εντός 1000 W. Εάν το πάχος είναι μεγαλύτερο από 1 mm, πρέπει να χρησιμοποιήσετε λέιζερ μονής ή πολλαπλών λειτουργιών με ισχύ μεγαλύτερη από 1000 W.

 

Οι μπαταρίες λιθίου μικρής χωρητικότητας χρησιμοποιούν συχνά σχετικά λεπτά κελύφη αλουμινίου (το πάχος είναι περίπου 0,25 χιλιοστά) και ορισμένες όπως το 18650 χρησιμοποιούν χαλύβδινα κελύφη. Λόγω του πάχους του περιβλήματος, χρησιμοποιούνται γενικά λέιζερ χαμηλότερης ισχύος για τη συγκόλληση αυτού του τύπου μπαταρίας. Χρησιμοποιώντας συνεχές λέιζερ για τη συγκόλληση μπαταριών λιθίου με λεπτό κέλυφος, η απόδοση μπορεί να αυξηθεί κατά 5 έως 10 φορές και η εμφάνιση και η σφράγιση είναι καλύτερες. Επομένως, υπάρχει μια τάση σταδιακής αντικατάστασης των παλμικών λέιζερ σε αυτό το πεδίο εφαρμογής.

 

5. Μονάδα μπαταρίας ισχύος και συγκόλληση πακέτου
Η σειριακή και παράλληλη σύνδεση μεταξύ των μπαταριών ισχύος ολοκληρώνεται γενικά με τη συγκόλληση του συνδετικού εξαρτήματος στη μοναδική μπαταρία. Τα υλικά των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων είναι διαφορετικά, γενικά ο χαλκός και το αλουμίνιο. Δεδομένου ότι ο χαλκός και το αλουμίνιο σχηματίζουν μια εύθραυστη ένωση μετά τη συγκόλληση με λέιζερ, δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις χρήσης, εκτός από τη συγκόλληση με υπερήχους, ο χαλκός και ο χαλκός, το αλουμίνιο και το αλουμίνιο συγκολλούνται γενικά με λέιζερ. Ταυτόχρονα, επειδή τόσο ο χαλκός όσο και το αλουμίνιο μεταδίδουν τη θερμότητα πολύ γρήγορα και έχουν πολύ υψηλή ανακλαστικότητα λέιζερ και το πάχος του συνδετικού τεμαχίου είναι σχετικά μεγάλο, απαιτείται λέιζερ υψηλότερης ισχύος για την επίτευξη συγκόλλησης.

 

 

Χαρακτηριστικά των μπαταριών λιθίου με συγκόλληση λέιζερ
Από την κατασκευή κυψελών μπαταριών λιθίου έως τη συναρμολόγηση πακέτων μπαταριών, η συγκόλληση είναι μια πολύ σημαντική διαδικασία κατασκευής. Η αγωγιμότητα, η αντοχή, η αεροστεγανότητα, η κόπωση μετάλλων και η αντοχή στη διάβρωση των μπαταριών λιθίου είναι τυπικά πρότυπα αξιολόγησης ποιότητας συγκόλλησης μπαταριών. . Η επιλογή των μεθόδων συγκόλλησης και των διαδικασιών συγκόλλησης θα επηρεάσει άμεσα το κόστος, την ποιότητα, την ασφάλεια και τη συνοχή της μπαταρίας. Η συγκόλληση με λέιζερ έχει γίνει η προτιμώμενη λύση για πολλές εργασίες συγκόλλησης λόγω των πλεονεκτημάτων της, όπως η ασφαλής και αξιόπιστη συγκόλληση, η τεχνολογία ακριβείας και η προστασία του περιβάλλοντος.

 

Πλεονεκτήματα συγκόλλησης με λέιζερ
1.	Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια ολοκληρωμένη διαδικασία κατασκευής που διασπά τις πρώτες ύλες, όπως υλικά θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων, διαχωριστές και ηλεκτρολύτες σε ολόκληρα μέρη. Όλες οι πρώτες ύλες συγκολλούνται σε μπαταρίες ή μονάδες PACK, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας.
2.	Οι συνηθισμένες πρώτες ύλες μπαταριών αντιπροσωπεύουν ένα αυξανόμενο ποσοστό του κόστους και αγοράζονται σε μεγάλες ποσότητες σε τόνους. Ο εξοπλισμός συγκόλλησης με λέιζερ ουσιαστικά εξοικονομεί κόστος αγοράζοντας πρώτες ύλες με μία κίνηση.
3.	Η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ασφάλεια, την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής των μπαταριών αυτοκινήτου, με υψηλή ποιότητα συγκόλλησης και αυτοματισμό: Η συγκόλληση με λέιζερ έχει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, μικρή παραμόρφωση συγκόλλησης και μικρή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, η οποία μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ακρίβεια των εξαρτημάτων. Οι συγκολλήσεις είναι λείες, χωρίς ακαθαρσίες, ομοιόμορφες και πυκνές και δεν απαιτούν πρόσθετη εργασία λείανσης. Η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια, με ένα μικρό εστιασμένο φωτεινό σημείο και υψηλή ακριβή τοποθέτηση, εύκολο στην πραγματοποίηση αυτοματισμό με ρομποτικούς βραχίονες, σταθερή απόδοση εξοπλισμού και εύκολη λειτουργία, βελτίωση της απόδοσης συγκόλλησης, μείωση ωρών εργασίας και μείωση του κόστους. Κατά τη συγκόλληση με λέιζερ λεπτές πλάκες ή σύρματα λεπτής διαμέτρου, δεν θα είναι τόσο επιρρεπής σε τήξη όπως η συγκόλληση τόξου.