Ανάλυση αρχής και διεργασίας συγκόλλησης με λέιζερ κυψελών ισχύος μπαταρίας

Η τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ χρησιμοποιείται ευρέως στη διαδικασία κατασκευής και συναρμολόγησης μπαταριών ιόντων λιθίου-, με τυπικά βήματα που περιλαμβάνουν συγκόλληση μαλακών συνδέσεων και πλακών κάλυψης κυψελών μπαταρίας, συγκόλληση στεγανοποίησης πλακών καλύμματος και συγκόλληση καρφιών στεγανοποίησης. Ο λόγος για τον οποίο η συγκόλληση με λέιζερ έχει γίνει η κύρια μέθοδος συγκόλλησης για μπαταρίες τετραγωνικής ισχύος οφείλεται στα εξαιρετικά πλεονεκτήματά της όπως η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, η καλή σταθερότητα ισχύος, η υψηλή ακρίβεια συγκόλλησης και η εύκολη συστηματική ενσωμάτωση. Παίζει αναντικατάστατο ρόλο στη διαδικασία παραγωγής μπαταριών λιθίου τετράγωνου κελύφους αλουμινίου.

Από την προοπτική της ανάπτυξης της αγοράς, το μερίδιο αγοράς των κελυφών αλουμινίου μπαταριών λιθίου είναι υψηλότερο από αυτό των κελυφών από χάλυβα, κυρίως λόγω της υψηλής σκληρότητας, του ελαφρού βάρους και της εξαιρετικής ασφάλειας των κελυφών αλουμινίου. Οι κυψέλες ισχύος Lifepo4 μπορούν να προσαρμοστούν ανάλογα με το μέγεθος του προϊόντος και υπάρχουν πολλά μοντέλα και προδιαγραφές στην αγορά, γεγονός που καθιστά επίσης δύσκολη την τυποποίηση της διαδικασίας. Η τυποποίηση των τετραγωνικών μπαταριών στο μέλλον θα γίνει μια σημαντική τάση, η οποία έχει θετική σημασία για την ομαδική παραγωγή και μετέπειτα συντήρηση.

Η συγκόλληση της πλάκας κάλυψης του κελύφους της μπαταρίας Power χωρίζεται κυρίως σε δύο μεθόδους: επάνω συγκόλληση και πλευρική συγκόλληση. Στην επάνω διαδικασία συγκόλλησης, υπάρχει μια ορθογώνια πλάκα κάλυψης στο επάνω μέρος του κελύφους της μπαταρίας, η οποία έχει έναν ακροδέκτη εξόδου απαγωγής θετικού ηλεκτροδίου. Κατά τη συναρμολόγηση, τοποθετήστε την πλάκα καλύμματος στο εξωτερικό κέλυφος και βάλτε την στο ίδιο επίπεδο με το επάνω άνοιγμα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα λέιζερ για να σφραγίσετε και να συγκολλήσετε κατά μήκος του ορθογώνιου κενού μεταξύ της πλάκας κάλυψης και του εξωτερικού κελύφους σε μια επαναλαμβανόμενη συνεχή διαδικασία λέιζερ.

Στην πραγματική παραγωγή, η κορυφαία συγκόλληση μπορεί να σταθεροποιήσει τη δέσμη λέιζερ ακίνητη, να σφίξει την μπαταρία στον πάγκο εργασίας, να ευθυγραμμίσει τη δέσμη λέιζερ με τη ραφή συγκόλλησης και να οδηγήσει τη μπαταρία κατά μήκος των συντεταγμένων X και Y ώστε να ακολουθήσει την ίδια ορθογώνια τροχιά με τη ραφή συγκόλλησης. Πρέπει να σημειωθεί ότι όταν οι μπαταρίες λιθίου superpack υιοθετούν μια κορυφαία δομή σφράγισης συγκόλλησης, δεν υπάρχει βήμα τοποθέτησης στο σημείο όπου τοποθετείται η πλάκα κάλυψης και οι απαιτήσεις ανοχής διάστασης μήκους είναι αυστηρές, θέτοντας έτσι υψηλές απαιτήσεις στην ακρίβεια του συγκροτήματος συγκόλλησης.

Η συγκόλληση με λέιζερ της μπαταρίας λιθίου χρησιμοποιεί παλμούς λέιζερ υψηλής-πυκνότητας ενέργειας για τοπική θέρμανση μικρών περιοχών του υλικού. Η ενέργεια που εκπέμπεται από το λέιζερ διαχέεται μέσω του υλικού μέσω της θερμικής αγωγιμότητας, με αποτέλεσμα το υλικό να λιώσει και να σχηματίσει μια συγκεκριμένη λιμωμένη λίμνη. Αυτή η τεχνολογία είναι κυρίως κατάλληλη για τη συγκόλληση υλικών με λεπτά-τοιχώματα και λεπτών εξαρτημάτων και μπορεί να επιτύχει διάφορες μορφές, όπως συγκόλληση με σημείο, συγκόλληση άκρου, συγκόλληση με επικάλυψη και συγκόλληση σφράγισης. Έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού λόγου διαστάσεων, του μικρού πλάτους συγκόλλησης, της μικρής ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα, της μικρής παραμόρφωσης, της γρήγορης ταχύτητας συγκόλλησης, της ομαλής και όμορφης συγκόλλησης, της καθόλου ή απλής επεξεργασίας μετά τη συγκόλληση και της υψηλής ποιότητας συγκόλλησης χωρίς πόρους. Εν τω μεταξύ, η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια, με ένα μικρό εστιασμένο σημείο και υψηλή ακρίβεια τοποθέτησης, καθιστώντας εύκολη την επίτευξη αυτοματισμού.

Η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας παλμικές ή συνεχείς δέσμες λέιζερ και μπορεί να χωριστεί σε δύο τρόπους με βάση την αρχή: συγκόλληση αγωγιμότητας θερμότητας και συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης με λέιζερ. Η αρχή λειτουργίας της συγκόλλησης θερμικής αγωγιμότητας σε κυψέλες μπαταρίας ιόντων λιθίου- είναι: η ακτινοβολία λέιζερ θερμαίνει την επιφάνεια που πρόκειται να επεξεργαστεί και η επιφανειακή θερμότητα οδηγείται στο εσωτερικό για διάχυση μέσω της θερμικής αγωγιμότητας. Με τον έλεγχο παραμέτρων όπως το πλάτος, η ενέργεια, η μέγιστη ισχύς και η συχνότητα επανάληψης του παλμού λέιζερ, το τεμάχιο εργασίας τήκεται για να σχηματίσει μια συγκεκριμένη δεξαμενή λιωμένου.

Σε αυτήν τη λειτουργία, η πυκνότητα ισχύος λέιζερ είναι περίπου 10 5 W/cm², το βάθος συγκόλλησης είναι γενικά μικρότερο από 2,5 mm και η μέγιστη αναλογία βάθους προς πλάτος συγκόλλησης μπορεί να φτάσει το 3:1. Η συγκόλληση με βαθιά διείσδυση χρησιμοποιεί συνήθως μια συνεχή δέσμη λέιζερ για την ολοκλήρωση της σύνδεσης υλικού και ο μηχανισμός μετατροπής ενέργειας επιτυγχάνεται μέσω μιας δομής "μικρής οπής". Μετά την ακτινοβολία λέιζερ, το υλικό εξατμίζεται και σχηματίζει μικρές οπές, οι οποίες απορροφούν όλη την ενέργεια της προσπίπτουσας δέσμης. Η τοπική θερμοκρασία μπορεί να φτάσει περίπου τους 25000 βαθμούς, προκαλώντας την τήξη του μετάλλου που περιβάλλει την κοιλότητα της οπής, επιτυγχάνοντας έτσι τη βαθιά συγκόλληση του κιτ μπαταρίας.

Εάν έχετε περαιτέρω τεχνικές συμβουλές ή απαιτήσεις επιλογής εξοπλισμού για τη διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ τουΚυψέλες μπαταρίας ισχύος, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας. Θα σας παρέχουμε επαγγελματικές λύσεις συγκόλλησης και υποστήριξη διεργασιών.