Analiza procesului de sudare cu laser a celulelor bateriei LiFePO4

Celulele bateriei de putere ocupă o cotă mare de piață pe piața bateriilor cu litiu, datorită rezistenței ridicate, ușoarei și performanței excelente de siguranță a materialelor din aluminiu. În procesul de fabricație a bateriilor pătrate, sudarea carcasei și a plăcii de acoperire este unul dintre procesele cheie, care afectează direct costul, calitatea, consistența și siguranța bateriei. Partea superioară a carcasei bateriei este echipată cu o placă de acoperire dreptunghiulară, care include o bornă de ieșire a electrodului pozitiv. În timpul asamblarii, încorporați placa de acoperire în carcasă și aliniați-o cu deschiderea superioară.

Apoi, utilizați sudarea cu laser pentru a suda continuu de-a lungul spațiului dreptunghiular dintre placa de acoperire și carcasă pentru a obține etanșarea.

Acest proces se numește „sudare superioară”. La sudarea efectivă, sursa de lumină laser poate fi fixată, iar bateriile cu ioni de litiu pot fi fixate pe bancul de lucru. După ce fasciculul laser este aliniat cu cordonul de sudură, bancul de lucru conduce bateria să se miște de-a lungul coordonatelor X și Y într-o traiectorie dreptunghiulară pentru a finaliza sudarea. Pentru bateriile pătrate cu structuri de etanșare sudate în partea superioară, nu există un pas precis de poziționare a plăcii de acoperire și sunt impuse cerințe stricte de toleranță la lungime, necesitând astfel o precizie ridicată a ansamblului de sudare.

Pentru a asigura calitatea-sudării cu laser de mare viteză a capacului superior al celulelor bateriei LiFePO4, trebuie îndeplinite următoarele condiții tehnice:

În primul rând, cusătura de sudură trebuie să aibă o lățime suficientă și un raport de aspect rezonabil, ceea ce necesită ca sursa de căldură laser să aibă o gamă adecvată de acțiune și ca energia liniei de sudură să fie controlată într-un interval rezonabil.

În al doilea rând, suprafața cordonului de sudură ar trebui să fie netedă și este necesar un timp suficient de ciclu termic în timpul procesului de sudare pentru a menține o bună fluiditate a bazinului topit, care se solidifică într-o cusătură de sudură metalică netedă sub acțiunea gazului protector.

În al treilea rând, cusătura de sudură trebuie să aibă o consistență bună, cu puține defecte de porozitate și găuri. Acest lucru necesită o acțiune stabilă a laserului asupra piesei de prelucrat în timpul procesului de sudare, generarea continuă de plasmă de-energie mare și acțiunea asupra interiorului bazinului de topire, formând o „găuri de cheie” stabilă și suficient de dimensionată. Stabilitatea găurii de cheie a bateriilor superpack cu litiu poate preveni pulverizarea violentă a vaporilor de metal și a plasmei, care pot scoate picături topite și pot provoca stropire, evitând în același timp prăbușirea bazinului topit în jurul găurii cheii sau captarea gazului.

Materialele carcasei includ în principal aliaje de aluminiu și oțel inoxidabil, printre care aliajul de aluminiu este cel mai utilizat, de obicei aliajele de aluminiu din seria 1 și din seria 3. În producția reală, este necesar să selectați tipul de laser corespunzător și să setați parametrii procesului de sudare pe baza tipului de material specific, grosimea carcasei, structura formei și cerințele de performanță la tracțiune ale pachetului de baterii cu litiu, inclusiv viteza de sudare, forma de undă laser, puterea de vârf și unghiul de înclinare a capului de sudare. Numai prin optimizarea sistematică a parametrilor efectul final de sudare poate îndeplini specificațiile tehnice ale producătorilor de baterii.

Tehnologia de sudare cu laser a demonstrat multiple avantaje pentru sudarea de top și sudarea componentelor interne a seturi de baterii:

În primul rând, energia laser este concentrată în principal în gaura cheii dinamică, cu energie mai puțin împrăștiată în exterior. Prin urmare, sudarea eficientă poate fi realizată cu o putere mai mică a laserului, reducând aportul de căldură cu aproximativ 30% în comparație cu metodele de sudare compozite și scăzând consumul de energie și pierderile echipamentelor.

În al doilea rând, utilizarea sudării oscilante poate îmbunătăți adaptabilitatea la erorile de asamblare a pieselor de prelucrat și poate reduce eficient defectele de sudare cauzate de etapele de asamblare și alte probleme.

În al treilea rând, sudarea swing are un efect puternic de reparare a găurilor din cusătura de sudură și are un efect bun de aplicare în repararea găurilor din cusătura de sudură a celulei bateriei.

În al patrulea rând, sudarea cu laser poate realiza un control precis, cu un punct mic focalizat și o precizie ridicată de poziționare, facilitând integrarea cu echipamente automate, cum ar fi brațele robotizate, îmbunătățind eficiența producției bateriilor solare cu litiu, reducând orele și costurile de muncă și având o structură simplă a sistemului pentru depanare și întreținere ușoară.

Dacă aveți cerințe suplimentare sau întrebări tehnice cu privire la procesul de sudare cu laser alCelulele bateriei LiFePO4, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați. Vă vom oferi soluții profesionale de sudare și asistență în proces.