Анализ на принципа и процеса на лазерно заваряване на батерийни клетки

Технологията за лазерно заваряване се използва широко в процеса на производство и сглобяване на литиево-йонни батерии, като типичните стъпки включват заваряване на меките връзки на акумулаторните клетки и покриващи плочи, заваряване на запечатване на покриващи плочи и заваряване на уплътняващи гвоздеи. Причината, поради която лазерното заваряване се е превърнало в основен метод за заваряване на квадратни батерии, се дължи на неговите изключителни предимства като висока енергийна плътност, добра стабилност на мощността, висока точност на заваряване и лесна систематична интеграция. Той играе незаменима роля в производствения процес на литиеви батерии с квадратна алуминиева обвивка.

От гледна точка на развитието на пазара пазарният дял на алуминиевите корпуси на литиевите батерии е по-висок от този на стоманените корпуси, главно поради високата твърдост, лекотата и отличната безопасност на алуминиевите корпуси. Захранващите клетки Lifepo4 могат да бъдат персонализирани според размера на продукта и има много модели и спецификации на пазара, което също затруднява стандартизирането на процеса. Стандартизацията на квадратните батерии в бъдеще ще се превърне във важна тенденция, която има положително значение за груповото производство и последващата поддръжка.

Заваряването на капака на обвивката на батерията Power се разделя основно на два метода: горно заваряване и странично заваряване. В горния процес на заваряване има правоъгълна покриваща плоча в горната част на корпуса на батерията, която има извеждащ извод за положителен електрод. Когато сглобявате, поставете капака във външната обвивка и го изравнете с горния отвор. След това използвайте лазер, за да запечатате и заварите по дължината на правоъгълната междина между покриващата плоча и външната обвивка в повтарящ се непрекъснат лазерен процес.

В действителното производство горното заваряване може да фиксира лазерния лъч неподвижно, да закрепи батерията върху работната маса, да подравни лазерния лъч със заваръчния шев и да задвижи батерията по координатите X и Y, за да следва същата правоъгълна траектория като заваръчния шев. Трябва да се отбележи, че когато литиевите суперпакетни батерии приемат горна заваръчна уплътнителна структура, няма стъпка на позициониране на мястото, където е поставена покривната плоча, и изискванията за толеранс на размера на дължината са строги, като по този начин поставят високи изисквания към точността на заваръчния монтаж.

Лазерното заваряване на литиеви батерии използва лазерни импулси с висока{0}}енергийна плътност за локално нагряване на малки участъци от материала. Енергията, излъчвана от лазера, дифундира през материала чрез топлинна проводимост, което кара материала да се разтопи и да образува специфична разтопена вана. Тази технология е подходяща главно за заваряване на тънко-стенни материали и фини части и може да постигне различни форми като точково заваряване, челно заваряване, заваряване с наслагване и заваряване с уплътнение. Той има предимствата на високо аспектно съотношение, малка ширина на заваръчния шев, малка зона, засегната от топлина, малка деформация, бърза скорост на заваряване, гладка и красива заварка, без или само проста обработка след заваряване и високо качество на заваряване без пори. Междувременно лазерното заваряване може да се контролира прецизно, с малко фокусирано място и висока точност на позициониране, което улеснява постигането на автоматизация.

Лазерното заваряване може да се постигне с помощта на импулсни или непрекъснати лазерни лъчи и може да бъде разделено на два режима въз основа на принципа: заваряване с топлопроводимост и лазерно заваряване с дълбоко проникване. Принципът на работа на заваряване чрез термична проводимост в клетките на литиево-йонната батерия е: лазерното лъчение загрява повърхността, която ще се обработва, а повърхностната топлина се насочва към вътрешността за дифузия чрез топлинна проводимост. Чрез контролиране на параметри като ширина, енергия, пикова мощност и честота на повторение на лазерния импулс, детайлът се разтопява, за да образува специфична вана от стопилка.

В този режим плътността на мощността на лазера е около 10 ⁵ W/cm², дълбочината на заваръчния шев обикновено е по-малка от 2,5 mm, а максималното съотношение на дълбочината на заваръчния шев към ширината може да достигне 3:1. Заваряването с дълбоко проникване обикновено използва непрекъснат лазерен лъч за завършване на свързването на материала и неговият механизъм за преобразуване на енергия се постига чрез структура с "малък отвор". След лазерно облъчване материалът се изпарява и образува малки дупки, които поглъщат цялата енергия на падащия лъч. Локалната температура може да достигне около 25 000 градуса, което води до стопяване на метала около кухината на отвора, като по този начин се постига дълбоко заваряване на комплекта батерии.

Ако имате допълнителни технически консултации или изисквания за избор на оборудване за процеса на лазерно заваряване наЗахранващи батерийни клетки, моля не се колебайте да се свържете с нас. Ние ще ви предоставим професионални решения за заваряване и поддръжка на процеса.