Analiza procesu spawania laserowego ogniw akumulatorowych LiFePO4

Ogniwa akumulatorów mocy zajmują duży udział w rynku akumulatorów litowych, dzięki wysokiej wytrzymałości, lekkości i doskonałym zabezpieczeniom materiałów z powłoką aluminiową. W procesie produkcji akumulatorów kwadratowych spawanie obudowy i pokrywy jest jednym z kluczowych procesów, który bezpośrednio wpływa na koszt, jakość, konsystencję i bezpieczeństwo akumulatora. Górna część obudowy akumulatora jest wyposażona w prostokątną pokrywę, która zawiera zacisk wyjściowy elektrody dodatniej. Podczas montażu włożyć pokrywę w obudowę i dopasować ją do górnego otworu.

Następnie użyj spawania laserowego, aby zespawać w sposób ciągły wzdłuż prostokątnej szczeliny pomiędzy płytą pokrywy a obudową, aby uzyskać uszczelnienie.

Proces ten nazywany jest „zgrzewaniem górnym”. Podczas spawania źródło światła laserowego można zamocować, a akumulatory litowo-jonowe można zamocować na stole warsztatowym. Po wyrównaniu wiązki lasera ze szwem spawalniczym stół warsztatowy napędza akumulator, aby przemieszczał się wzdłuż współrzędnych X i Y po prostokątnej trajektorii, aby zakończyć spawanie. W przypadku akumulatorów kwadratowych z zespawanymi od góry konstrukcjami uszczelniającymi nie ma precyzyjnego pozycjonowania pokrywy i narzucone są rygorystyczne wymagania dotyczące tolerancji długości, co wymaga dużej dokładności montażu spawalniczego.

Aby zapewnić jakość-szybkiego spawania laserowego górnej pokrywy ogniw akumulatora LiFePO4, muszą zostać spełnione następujące warunki techniczne:

Po pierwsze, spoina musi mieć odpowiednią szerokość i rozsądne proporcje, co wymaga, aby laserowe źródło ciepła miało odpowiedni zakres działania, a energia linii spawania była kontrolowana w rozsądnym zakresie.

Po drugie, powierzchnia szwu spawalniczego powinna być gładka, a podczas procesu spawania wymagany jest wystarczający czas cykli cieplnych, aby utrzymać dobrą płynność roztopionego jeziorka, które pod wpływem gazu ochronnego krzepnie w gładką metalową spoinę.

Po trzecie, spoina powinna mieć dobrą konsystencję, z niewielką liczbą porowatości i wad dziurkowych. Wymaga to stabilnego działania lasera na obrabiany przedmiot podczas procesu spawania, ciągłego wytwarzania-plazmy o wysokiej energii oraz działania na wnętrze jeziorka stopionego, tworząc stabilną „dziurkę od klucza” o wystarczającej wielkości. Stabilność dziurki od klucza akumulatorów litowych superpack może zapobiec gwałtownemu rozpylaniu oparów metalu i plazmy, które mogą wydobywać stopione kropelki i powodować rozpryski, unikając jednocześnie zapadania się stopionego basenu wokół dziurki od klucza lub uwięzienia gazu.

Materiały powłoki obejmują głównie stop aluminium i stal nierdzewną, wśród których najczęściej stosowany jest stop aluminium, powszechnie stopy aluminium serii 1 i 3. W rzeczywistej produkcji konieczne jest wybranie odpowiedniego typu lasera i ustawienie parametrów procesu spawania w oparciu o konkretny rodzaj materiału, grubość powłoki, strukturę kształtu i wymagania dotyczące wytrzymałości na rozciąganie pakietu baterii litowych, w tym prędkość spawania, kształt fali lasera, moc szczytową i kąt pochylenia głowicy spawalniczej. Tylko poprzez systematyczną optymalizację parametrów końcowy efekt spawania może spełnić wymagania techniczne producentów akumulatorów.

Technologia spawania laserowego wykazała wiele zalet w przypadku spawania górnego i wewnętrznego spawania elementów zestawów akumulatorowych:

Po pierwsze, energia lasera koncentruje się głównie wewnątrz dynamicznej dziurki od klucza, a energia jest mniej rozproszona na zewnątrz. Dlatego efektywne spawanie można osiągnąć przy niższej mocy lasera, zmniejszając dopływ ciepła o około 30% w porównaniu do metod spawania kompozytowego oraz zmniejszając zużycie i straty energii przez sprzęt.

Po drugie, stosowanie spawania obrotowego może poprawić zdolność dostosowywania się do błędów montażu detali i skutecznie zmniejszyć wady spawalnicze spowodowane etapami montażu i innymi problemami.

Po trzecie, spawanie obrotowe ma silny wpływ na naprawę otworów w spoinie i ma dobry efekt zastosowania przy naprawie otworów w spoinie ogniwa akumulatora.

Po czwarte, spawanie laserowe pozwala uzyskać precyzyjną kontrolę, z małym skupionym punktem i wysoką dokładnością pozycjonowania, co ułatwia integrację ze zautomatyzowanym sprzętem, takim jak ramiona robotyczne, poprawiając wydajność produkcji litowych baterii słonecznych, redukując godziny pracy i koszty oraz mając prostą strukturę systemu ułatwiającą debugowanie i konserwację.

Jeżeli mają Państwo dalsze wymagania lub zapytania techniczne dotyczące procesu spawania laserowegoOgniwa akumulatorowe LiFePO4, prosimy o kontakt z nami. Zapewnimy Państwu profesjonalne rozwiązania spawalnicze i wsparcie procesowe.