Analiza postupka laserskog zavarivanja baterijskih ćelija LiFePO4

Ćelije energetskih baterija zauzimaju visok tržišni udio na tržištu litijevih baterija, zahvaljujući visokoj žilavosti, laganoj težini i izvrsnim sigurnosnim performansama materijala aluminijske ljuske. U procesu proizvodnje četvrtastih baterija, zavarivanje kućišta i pokrovne ploče jedan je od ključnih procesa koji izravno utječe na cijenu, kvalitetu, konzistentnost i sigurnost baterije. Gornji dio kućišta baterije opremljen je pravokutnom pokrovnom pločom koja uključuje izlazni terminal pozitivne elektrode. Tijekom sastavljanja, ugradite pokrovnu ploču u školjku i poravnajte je s gornjim otvorom.

Zatim koristite lasersko zavarivanje za kontinuirano zavarivanje duž pravokutnog razmaka između pokrovne ploče i ljuske kako biste postigli brtvljenje.

Taj se postupak naziva 'vrhnje zavarivanje'. U stvarnom zavarivanju, laserski izvor svjetlosti može se fiksirati, a litij-ionske baterije mogu se pričvrstiti na radni stol. Nakon što se laserska zraka poravna sa zavarenim šavom, radni stol pokreće bateriju da se kreće duž X i Y koordinata u pravokutnoj putanji kako bi se dovršilo zavarivanje. Za kvadratne baterije s gornjim zavarenim brtvenim strukturama, ne postoji precizni korak pozicioniranja za pokrovnu ploču, a nametnuti su strogi zahtjevi za toleranciju duljine, što zahtijeva visoku točnost sklopa zavarivanja.

Kako bi se osigurala kvaliteta-laserskog zavarivanja velike brzine gornjeg poklopca LiFePO4 baterijskih ćelija, moraju biti ispunjeni sljedeći tehnički uvjeti:

Prvo, zavareni šav mora imati dovoljnu širinu i razuman omjer širine i visine, što zahtijeva da laserski izvor topline ima odgovarajući raspon djelovanja i da se energija linije zavarivanja kontrolira unutar razumnog raspona.

Drugo, površina zavarenog šava treba biti glatka, a potrebno je dovoljno vremena termičkog ciklusa tijekom procesa zavarivanja kako bi se održala dobra fluidnost rastaljenog bazena, koji se skrutne u glatki metalni zavareni šav pod djelovanjem zaštitnog plina.

Treće, zavareni šav mora imati dobru konzistenciju, s malo poroznosti i nedostataka rupa. To zahtijeva stabilno lasersko djelovanje na izratku tijekom procesa zavarivanja, kontinuirano stvaranje visoko-energetske plazme i djelovanje na unutrašnjost rastaljenog bazena, formirajući stabilnu i dovoljno veliku 'ključanicu'. Stabilnost ključanice litijevih superpack baterija može spriječiti nasilno prskanje metalne pare i plazme, što može izbaciti rastaljene kapljice i uzrokovati prskanje, dok se izbjegava kolaps rastaljene lokve oko ključanice ili zarobljavanje plina.

Materijali školjke uglavnom uključuju aluminijsku leguru i nehrđajući čelik, među kojima je aluminijska legura najčešće korištena, obično aluminijske legure serije 1 i serije 3. U stvarnoj proizvodnji potrebno je odabrati odgovarajuću vrstu lasera i postaviti parametre procesa zavarivanja na temelju specifične vrste materijala, debljine ljuske, strukture oblika i zahtjeva za vlačnu učinkovitost paketa litijskih baterija, uključujući brzinu zavarivanja, valni oblik lasera, vršnu snagu i kut nagiba glave za zavarivanje. Samo sustavnom optimizacijom parametara konačni učinak zavarivanja može zadovoljiti tehničke specifikacije proizvođača baterija.

Tehnologija laserskog zavarivanja pokazala je višestruke prednosti za zavarivanje vrha i zavarivanje unutarnjih komponenti kompleta baterijskih paketa:

Prvo, laserska energija uglavnom je koncentrirana unutar dinamičke ključanice, s manje raspršene energije prema van. Stoga se učinkovito zavarivanje može postići nižom snagom lasera, smanjenjem unosa topline za oko 30% u usporedbi s metodama kompozitnog zavarivanja i smanjenjem potrošnje energije i gubitaka opreme.

Drugo, korištenje okretnog zavarivanja može poboljšati prilagodljivost greškama montaže izradaka i učinkovito smanjiti nedostatke zavarivanja uzrokovane koracima montaže i drugim problemima.

Treće, zakretno zavarivanje ima snažan učinak popravka na rupama u zavarenom šavu i ima dobar učinak primjene u popravljanju rupa u zavarenom šavu baterije.

Četvrto, lasersko zavarivanje može postići preciznu kontrolu, s malom fokusiranom točkom i visokom preciznošću pozicioniranja, što olakšava integraciju s automatiziranom opremom kao što su robotske ruke, poboljšava učinkovitost proizvodnje litijevih solarnih baterija, smanjuje radne sate i troškove te ima jednostavnu strukturu sustava za jednostavno uklanjanje pogrešaka i održavanje.

Ako imate dodatne zahtjeve ili tehničke upite u vezi s postupkom laserskog zavarivanjaBaterijske ćelije LiFePO4, slobodno nam se obratite. Pružit ćemo vam profesionalna rješenja za zavarivanje i procesnu podršku.