Princip- og procesanalyse af Power battericelle lasersvejsning

Lasersvejseteknologi er meget udbredt i fremstillings- og samlingsprocessen af ​​lithium-ion-batterier, med typiske trin, herunder svejsning af battericellebløde forbindelser og dækplader, tætningssvejsning af dækplader og svejsning af tætningssøm. Grunden til, at lasersvejsning er blevet den vigtigste svejsemetode for firkantede batterier, skyldes dens enestående fordele såsom høj energitæthed, god effektstabilitet, høj svejsenøjagtighed og nem systematisk integration. Det spiller en uerstattelig rolle i produktionsprocessen af ​​firkantede aluminiumsskallithiumbatterier.

Fra et markedsudviklingsperspektiv er markedsandelen for aluminiumsskaller til lithiumbatterier højere end stålskaller, hovedsagelig på grund af aluminiumskallernes høje hårdhed, lette og fremragende sikkerhed. Lifepo4 strømceller kan tilpasses efter produktstørrelse, og der er mange modeller og specifikationer på markedet, hvilket også gør det svært at standardisere processen. Standardiseringen af ​​firkantede batterier i fremtiden bliver en vigtig tendens, som har positiv betydning for koncernproduktion og senere vedligeholdelse.

Svejsningen af ​​dækpladen på Power-battericelleskallen er hovedsageligt opdelt i to metoder: topsvejsning og sidesvejsning. I topsvejseprocessen er der en rektangulær dækplade på toppen af ​​batterikappen, som har en positiv elektrode-udgangsterminal. Sæt dækpladen ind i den ydre skal ved montering, og lad den flugte med den øverste åbning. Brug derefter en laser til at forsegle og svejse langs det rektangulære mellemrum mellem dækpladen og den ydre skal i en gentagen kontinuerlig laserproces.

I den faktiske produktion kan topsvejsning fiksere laserstrålen stationær, klemme batteriet på arbejdsbordet, justere laserstrålen med svejsesømmen og drive batteriet langs X- og Y-koordinaterne for at følge den samme rektangulære bane som svejsesømmen. Det skal påpeges, at når lithium-superpak-batterier anvender en topsvejseforseglingsstruktur, er der ikke noget positioneringstrin på det sted, hvor dækpladen er placeret, og kravene til længdedimensionstolerance er strenge, hvilket stiller høje krav til svejsesamlingens nøjagtighed.

Lasersvejsningen af ​​lithium-batteripakken bruger laserimpulser med høj-energitæthed til lokalt at opvarme små områder af materialet. Den energi, som laseren udstråler, diffunderer gennem materialet gennem termisk ledning, hvilket får materialet til at smelte og danne en bestemt smeltet pool. Denne teknologi er hovedsageligt velegnet til svejsning af tynde-væggede materialer og fine dele og kan opnå forskellige former såsom punktsvejsning, stumpsvejsning, overlejringssvejsning og tætningssvejsning. Det har fordelene med højt aspektforhold, lille svejsebredde, lille varmepåvirket zone, lille deformation, hurtig svejsehastighed, glat og smuk svejsning, ingen eller kun enkel behandling efter svejsning og høj svejsekvalitet uden porer. I mellemtiden kan lasersvejsning styres præcist med et lille fokuseret punkt og høj positioneringsnøjagtighed, hvilket gør det nemt at opnå automatisering.

Lasersvejsning kan opnås ved hjælp af pulserende eller kontinuerlige laserstråler, og kan opdeles i to tilstande baseret på princippet: varmeledningssvejsning og laser dyb penetrationssvejsning. Arbejdsprincippet for termisk ledningssvejsning i lithium-ionbattericeller er: laserstråling opvarmer overfladen, der skal behandles, og overfladevarmen ledes til det indre for diffusion gennem termisk ledning. Ved at kontrollere parametre som bredde, energi, spidseffekt og gentagelsesfrekvens af laserimpulsen smeltes emnet til en specifik smeltet pool.

I denne tilstand er lasereffekttætheden omkring 10 ⁵ W/cm ², svejsedybden er generelt mindre end 2,5 mm, og det maksimale forhold mellem svejsedybde og bredde kan nå 3:1. Dyb penetreringssvejsning bruger normalt en kontinuerlig laserstråle til at fuldføre materialeforbindelse, og dens energikonverteringsmekanisme opnås gennem en "lille hul" struktur. Efter laserbestråling fordamper materialet og danner små huller, som absorberer al den indfaldende stråles energi. Den lokale temperatur kan nå omkring 25.000 grader, hvilket får metallet, der omgiver hulrummet, til at smelte, og dermed opnås dyb svejsning af batteripakken.

Hvis du har yderligere teknisk rådgivning eller krav til valg af udstyr til lasersvejseprocessen afStrøm battericeller, er du velkommen til at kontakte os. Vi vil give dig professionelle svejseløsninger og processtøtte.