Pemilihan kaedah dan proses kimpalan yang munasabah semasa proses pembuatan bateri litium kuasa akan secara langsung mempengaruhi kos, kualiti, keselamatan dan konsistensi bateri.
1. Prinsip Kimpalan Laser
Mesin kimpalan Fiber Laser menggunakan arahan sinar laser yang sangat baik dan ketumpatan kuasa tinggi untuk berfungsi. Pancaran laser difokuskan pada kawasan kecil melalui sistem optik, dengan cepat membentuk sumber haba yang sangat tertumpu di kawasan yang dikimpal. kawasan, supaya objek yang hendak dikimpal cair dan membentuk titik kimpalan yang kuat dan jahitan kimpalan.
Mesin kimpalan Fiber Laser
2. Jenis Kimpalan Laser
Kimpalan Pengaliran Terma dan Kimpalan Penembusan Dalam
Ketumpatan kuasa laser ialah 105~106w/㎝² untuk membentuk kimpalan pengaliran haba laser, dan ketumpatan kuasa laser ialah 105~106w/㎝² untuk membentuk kimpalan penembusan dalam laser.
Penembusan dan Kimpalan Jahitan
Kimpalan penembusan: bahagian penyambung tidak perlu ditebuk, dan pemprosesannya agak mudah. Kimpalan penembusan memerlukan pengimpal laser yang lebih berkuasa. Kedalaman penembusan kimpalan penembusan adalah lebih rendah daripada kimpalan jahitan, dan kebolehpercayaannya agak lemah.
Berbanding dengan kimpalan penembusan, kimpalan jahitan memerlukan pengimpal laser kuasa yang lebih kecil. Kedalaman penembusan kimpalan jahitan adalah lebih tinggi daripada kimpalan penembusan, dan kebolehpercayaannya agak baik. Walau bagaimanapun, bahagian penyambung mesti ditebuk, yang agak sukar untuk diproses.
Kimpalan Nadi dan Kimpalan Berterusan
1) Kimpalan mod nadi
Bentuk gelombang kimpalan yang sesuai hendaklah dipilih semasa kimpalan laser. Bentuk gelombang nadi yang biasa digunakan termasuk segi empat sama, puncak, gelombang dua puncak, dsb. Pemantulan permukaan aloi aluminium kepada cahaya adalah terlalu tinggi. Apabila pancaran laser berintensiti tinggi mengenai permukaan bahan, permukaan logam akan kehilangan 60%-98% tenaga laser akibat pantulan dan pemantulan berubah mengikut suhu permukaan. Secara amnya, yang terbaik adalah memilih gelombang runcing dan dua puncak apabila mengimpal aloi aluminium. Lebar nadi bahagian perlahan di belakang bentuk gelombang kimpalan jenis ini adalah lebih panjang, yang boleh mengurangkan berlakunya liang dan retakan secara berkesan.
Sampel kimpalan laser nadi
Disebabkan oleh pemantulan tinggi aloi aluminium kepada laser, untuk mengelakkan pancaran laser daripada kejadian menegak dan menyebabkan pantulan menegak dan merosakkan cermin fokus laser, kepala kimpalan biasanya terpesong pada sudut tertentu semasa proses kimpalan. Diameter sambungan pateri dan diameter permukaan sambungan berkesan meningkat dengan peningkatan sudut kecondongan laser. Apabila sudut kecondongan laser ialah 40 darjah, sambungan pateri terbesar dan permukaan sambungan berkesan diperolehi. Penembusan titik kimpalan dan penembusan berkesan berkurangan dengan sudut kecondongan laser. Apabila ia lebih besar daripada 60, penembusan kimpalan berkesan jatuh kepada sifar. Oleh itu, dengan menyengetkan sambungan kimpalan ke sudut tertentu, kedalaman dan lebar penembusan kimpalan boleh ditingkatkan dengan sewajarnya.
Di samping itu, semasa mengimpal, dengan jahitan kimpalan sebagai sempadan, 65% plat penutup separa tempat kimpalan laser dan 35% cangkang perlu dikimpal, yang boleh mengurangkan letupan yang disebabkan oleh masalah penutupan penutup dengan berkesan.
2) Kimpalan mod berterusan
Kerana proses pemanasan kimpalan laser berterusan tidak seperti penyejukan dan pemanasan mendadak mesin nadi, kecenderungan retak semasa kimpalan tidak begitu jelas. Kimpalan laser berterusan digunakan untuk meningkatkan kualiti kimpalan. Permukaan kimpalan licin dan seragam, tanpa percikan, tiada kecacatan, dan tiada kecacatan di dalam kimpalan. Tiada keretakan ditemui. Dalam mengimpal aloi aluminium, kelebihan laser berterusan adalah jelas. Berbanding dengan kaedah kimpalan tradisional, kecekapan pengeluaran adalah tinggi dan tiada pengisian wayar diperlukan. Berbanding dengan kimpalan laser nadi, ia boleh menyelesaikan kecacatan yang berlaku selepas kimpalan, seperti retak, Porosity, percikan, dan lain-lain memastikan bahawa aloi aluminium mempunyai sifat mekanikal yang baik selepas kimpalan; tidak akan ada penyok selepas kimpalan, dan jumlah penggilap dan penggilap selepas kimpalan dikurangkan, yang menjimatkan kos pengeluaran. Walau bagaimanapun, kerana tempat laser berterusan agak kecil, ketepatan pemasangan bahan kerja tidak tinggi. Keperluan lebih tinggi.
3. Kelebihan Kimpalan Laser
Mesin kimpalan laser CNC automatik dengan penjana laser gentian mempunyai tenaga tertumpu, kecekapan kimpalan yang tinggi, ketepatan pemprosesan yang tinggi, dan nisbah kedalaman-ke-lebar kimpalan yang besar. Pancaran laser mudah untuk memfokus, menjajarkan dan membimbing dengan instrumen optik. Ia boleh diletakkan pada jarak yang sesuai dari bahan kerja dan dihalakan semula di antara lekapan atau halangan di sekelilingnya. Kaedah kimpalan lain tidak boleh digunakan kerana sekatan ruang yang disebutkan di atas.
Input haba adalah kecil, zon terjejas haba adalah kecil, dan tekanan sisa dan ubah bentuk bahan kerja adalah kecil; tenaga kimpalan boleh dikawal dengan tepat, kesan kimpalan adalah stabil, dan penampilan kimpalan adalah baik;
Kimpalan tanpa sentuhan, penghantaran gentian optik, kebolehcapaian yang baik, dan tahap automasi yang tinggi. Tiada masalah meltback seperti kimpalan arka apabila mengimpal bahan nipis atau wayar berdiameter halus. Oleh kerana sel yang digunakan dalam bateri litium kuasa mengikut prinsip ringan, ia biasanya diperbuat daripada aluminium yang lebih ringan dan dibuat lebih nipis. Secara amnya, cangkerang, penutup dan bahagian bawah pada asasnya dikehendaki kurang daripada 1.0mm. Bahan asas semasa pengeluar arus perdana mempunyai ketebalan A sekitar 0.8mm.
Ia boleh memberikan kimpalan berkekuatan tinggi untuk pelbagai kombinasi bahan, terutamanya apabila mengimpal tembaga dan aluminium. Ini juga merupakan satu-satunya teknik untuk memateri nikel bersaduran kepada bahan tembaga.
4. Kesukaran Dalam Proses Kimpalan Laser
Pada masa ini, cengkerang bateri aloi aluminium menyumbang lebih daripada 90% daripada keseluruhan bateri litium kuasa. Kesukaran dalam mengimpal terletak pada pemantulan aloi aluminium yang sangat tinggi kepada laser dan sensitiviti liang yang tinggi semasa mengimpal. Beberapa masalah dan kecacatan pasti akan berlaku semasa kimpalan, yang paling penting ialah liang, retak panas, dan letupan.
Liang-liang cenderung muncul semasa proses kimpalan laser aloi aluminium. Dua jenis utama ialah liang hidrogen dan liang yang disebabkan oleh pecah gelembung. Oleh kerana kadar penyejukan kimpalan laser terlalu cepat, masalah lubang hidrogen lebih serius, dan jenis lubang tambahan muncul akibat keruntuhan lubang kecil dalam kimpalan laser.
Masalah keretakan haba. Aloi aluminium ialah aloi eutektik biasa. Ia terdedah kepada retak panas semasa mengimpal, termasuk retak kristal kimpal dan retak pencairan HAZ. Disebabkan pengasingan komponen di kawasan kimpalan, pengasingan eutektik dan lebur sempadan butiran akan berlaku. Di bawah tekanan, retakan Pencairan akan terbentuk pada sempadan butiran, mengurangkan prestasi sambungan yang dikimpal.
Masalah letupan (juga dikenali sebagai percikan). Banyak faktor yang menyebabkan letupan, seperti kebersihan bahan, ketulenan bahan itu sendiri, ciri-ciri bahan itu sendiri, dll. Faktor penentu ialah kestabilan laser. Permukaan cangkang membonjol, pori-pori dan buih dalaman. Sebab utama ialah diameter teras gentian terlalu kecil atau tetapan tenaga laser terlalu tinggi. Bukannya lebih baik kualiti rasuk, lebih baik kesan kimpalan, seperti yang dipromosikan oleh beberapa pembekal peralatan laser. Kualiti rasuk yang baik sesuai untuk kimpalan superposisi dengan kedalaman penembusan yang lebih besar. Mencari parameter proses yang betul adalah kunci untuk menyelesaikan masalah.
Kesukaran lain
Kimpalan tab yang dibungkus lembut memerlukan perkakas kimpalan yang tinggi. Tab mesti ditekan dengan kuat untuk memastikan jurang kimpalan. Ia boleh merealisasikan kimpalan berkelajuan tinggi bagi trajektori kompleks seperti bentuk S dan bentuk lingkaran, meningkatkan kawasan sambungan kimpalan dan mengukuhkan kekuatan kimpalan.
Kimpalan teras bateri silinder digunakan terutamanya untuk membuat elektrod positif. Oleh kerana cangkerang elektrod negatif adalah nipis, ia sangat mudah untuk dikimpal. Sebagai contoh, sesetengah pengeluar pada masa ini menggunakan proses bebas kimpalan untuk elektrod negatif, manakala kimpalan laser digunakan untuk elektrod positif.
Tiang atau kepingan penyambung tercemar dengan tebal apabila gabungan bateri segi empat sama dikimpal. Apabila kepingan penyambung dikimpal, bahan pencemar terurai dan mudah membentuk titik letupan dan lubang kimpalan. Bateri dengan tiang nipis dan bahagian struktur plastik atau seramik di bawahnya mudah dikimpal. pakai. Apabila tiang kecil, ia mudah dikimpal sehingga plastik terbakar, membentuk titik letupan. Jangan gunakan helaian penyambung berbilang lapisan. Lubang di antara lapisan menyukarkan untuk mengimpalnya dengan kukuh.
Proses yang paling penting dalam proses kimpalan bateri persegi ialah pembungkusan penutup shell, dibahagikan kepada kimpalan penutup atas dan penutup bawah mengikut kedudukan yang berbeza. Oleh kerana bateri yang mereka hasilkan adalah kecil, sesetengah pengeluar menggunakan proses lukisan dalam untuk mengeluarkan cangkerang bateri dan hanya perlu mengimpal penutup atas.
5. Faktor Yang Mempengaruhi Kualiti Kimpalan
Kimpalan laser pada masa ini merupakan kaedah penting yang disyorkan untuk kimpalan bateri mewah. Kimpalan laser ialah proses di mana pancaran laser bertenaga tinggi menyinari bahan kerja, menyebabkan suhu kerja meningkat secara mendadak, mencairkan bahan kerja dan menyambung semula untuk membentuk sambungan kekal. Kekuatan ricih dan rintangan koyakan kimpalan laser agak baik. Kekonduksian, kekuatan, sesak udara, kelesuan logam, dan rintangan kakisan kimpalan bateri adalah kimpalan biasa.
kriteria penilaian kualiti
Banyak faktor mempengaruhi kualiti kimpalan laser. Sebahagian daripada mereka sangat tidak menentu dan mempunyai ketidakstabilan yang ketara. Bagaimanakah parameter ini boleh ditetapkan dan dikawal dengan betul dalam julat yang sesuai semasa kimpalan laser berkelajuan tinggi dan berterusan untuk memastikan kualiti kimpalan? Kebolehpercayaan dan kestabilan pembentukan jahitan kimpalan adalah isu penting yang berkaitan dengan kepraktisan dan perindustrian teknologi kimpalan laser. Faktor penting yang mempengaruhi kualiti kimpalan laser dibahagikan kepada tiga aspek: peralatan kimpalan, keadaan bahan kerja, dan parameter proses.
Acey New Energy ialah pembekal profesional yang mengkhusus dalam Mesin Pemasangan Pek Bateri Lithium, seperti mesin penggredan kapasiti bateri, mesin pelekat kertas penebat bateri, mesin sorting bateri, penguji BMS, mesin kimpalan titik bateri, mesin kimpalan laser, mesin ikatan wayar ultrasonik, bateri penguji komprehensif, cas pek bateri dan penguji penuaan nyahcas, dsb. Kami menyediakan penyelesaian sehenti untuk talian pemasangan pek bateri. Jika anda berminat, sila hubungi kami.
