Hur förbättrar man dålig svetsning av litium-jonbatteritätningsstift?

Tätningsstiftsvetsning är den sista tätningsprocessen för fyrkantsbatterier. Dålig svetsning kan påverka cellens prestanda och till och med leda till elektrolytläckage, vilket orsakar betydande litium-jonbatterisäkerhetsproblem.

1. Otillräcklig svetsning/falsk svetsning: Otillräcklig svetshållfasthet; gränssnittet är inte riktigt sammansmält. Den kan lätt bändas av för hand eller med ett verktyg.

2. Gnistor/stänk: Våldsamma gnistor genereras under svetsning, vilket gör att metallpartiklar stänker. Detta kan kontaminera cellen och potentiellt punktera separatorn.

3. Genomsvetsning: Överdriven energi kan svetsa igenom tätningsstiftet eller den underliggande plastringen, vilket leder till tätningsfel.

4. För djup buckla: Över-svetsning orsakar överdriven smältning av tätningsstiftmaterialet, bildar en djup grop, försvagar dess mekaniska hållfasthet och påverkar dess explosionssäkra-funktion.

5. Diskontinuerlig svets/porositet: Ofullständiga svetsar med brott eller hål resulterar i dålig tätning.

6. Oxidation/Svärtning: Det svetsade området ser svart eller blåaktigt ut, vilket indikerar oxidation under svetsprocessen.

1. Material

Tätning av naglar

Renlighet: Ytan innehåller olja, damm och oxider. Rengöring (t.ex. plasmarengöring, ultraljudsrengöring) bör utföras före användning och förvaring och överföring bör säkerställas i en ren miljö.

Plätering: Plätering (vanligtvis nickel) är ojämn i tjocklek, har dålig vidhäftning eller har defekter. Detta kan leda till ojämnt motstånd under svetsning, vilket resulterar i stänk eller svaga svetsar. Lösning: Förstärk inspektionen av inkommande material och använd ett metallografiskt mikroskop för att kontrollera pläteringskvaliteten och tjockleken.

Planhet: Själva tätningsspiken är ojämn, vilket skapar luckor när den passar ihop med höljet.

Batterihölje

Renlighet: Renheten i området runt påfyllningshålet är också avgörande.

Material och plätering: Materialet och plätering av höljet (vanligtvis aluminium eller stål) måste matcha tätningsspiken. Inkompatibla material (som olika metaller) är svåra att svetsa och bildar lätt spröda intermetalliska föreningar.

Planhet: Ett ojämnt plan där insprutningshålet är placerat hindrar tätningsspiken från att passa helt.

2. Utrustning och parametrar

Detta är det vanligaste problemområdet, speciellt vid lasersvetsning.

Innan du startarautomatisk lasersvetsmaskinvarje dag: Skyddslinsen och fokuseringslinsen måste kontrolleras och rengöras.

Regelbunden kalibrering: Se till att laserfokusen är korrekt placerad på arbetsstyckets yta (eller något förskjuten enligt processkraven).

Använd ett svetspunktsövervakningssystem: Övervaka laserpunktens kvalitet i realtid.

Instabil energi: Lasereffektdämpning och instabil utgång.

Lösning: Använd regelbundet en effektmätare för att kontrollera den faktiska laserns uteffekt och kalibrera den.

Felaktiga vågforms-/pulsinställningar: Pulssvetsning används vanligtvis för tätning av spiksvetsning. Lösning: Optimera pulsvågformen (t.ex. kan en långsamt stigande och fallande vågform effektivt minska stänk), effekt, frekvens och pulsbredd. Den initiala effekten bör inte vara för hög; att använda en svetsprocess med flera-segment ger ibland bättre resultat.

Felinriktad optisk väg/felaktigt fokus: Detta är en vanlig orsak till ojämna svetsar och koncentrerad energi.

Svetshastighet: För hög hastighet resulterar i otillräcklig penetration (falsk svets), medan för låg hastighet leder till överdriven värmetillförsel (-genombränning, buckla).

3. Processmetoder

Verktyg och fixturer

Match Clearance: Detta är en kritisk faktor. Passningsspelet mellan tätningsstiftet och batterihöljets elektrolytpåfyllningshål måste kontrolleras strikt (vanligtvis inom 0,05 mm). För stort spel leder direkt till-genombränning eller ofullständiga svetsar.

Spännkraft: Under svetsning måste en jämn och lämplig kraft appliceras för att trycka tätningsstiftet stadigt på höljet. Otillräckligt tryck kommer att skapa luckor, medan övertryck kommer att orsaka deformation av höljet eller tätningsstiftet.

Koncentricitet: Fixturen måste säkerställa perfekt inriktning mellan tätningsstiftet och laserstrålen. Lösning: Designa-konturfixturer med hög precision och kontrollera regelbundet slitaget på fixturerna.

Svetsprocessspecifikationer

Parameterfönstret är för smalt: Att utveckla ett svetsprocessparameterfönster (dvs. det acceptabla intervallet för varje parameter) som är för smalt kommer att orsaka defekter även med små fluktuationer under produktionen. Lösning: Hitta ett brett och stabilt processfönster genom omfattande Design of Experiments (DOE).

Brist på processövervakning: Att enbart förlita sig på efter-svetsinspektion kan inte upptäcka problem i realtid. Lösning: Introducera övervakningssystem för svetsprocesser, såsom PLS (Pulse Surface Mount System) och infraröda värmekamera, för att övervaka energifluktuationer och temperaturprofiler för varje svetspunkt i realtid, och omedelbart utfärda larm vid upptäckt av anomalier.

4. Mätning och inspektion

Otydliga inspektionsstandarder: Brist på tydliga och kvantifierbara inspektionsstandarder (t.ex. tillåtet inskärningsdjup, standarder för pordiameter och porkvantitet, etc.).

Destruktiv testning: Utför regelbundet rivtester (ta bort svetsade tätningsstift för att kontrollera storleken och formen på svetsklumpen), vilket är den mest direkta metoden för att verifiera svetskvaliteten.

Icke-förstörande testning:

Visuell inspektion: Använd ett mikroskop för att inspektera svetsens utseende, färg och kontinuitet.

Lufttäthetstestning: Detta är ett obligatoriskt inspektionsobjekt . 100% av battericellerna genomgår heliumläckagetestning för att säkerställa lufttäthet. Röntgeninspektion: Gör det möjligt att se inre porositet, sprickor och svetsdjup.

Acey Intelligentspecialiserar sig på att tillhandahålla one-stop-lösningar för semi-automatiska/helt-automatiska monteringslinjer av litiumbatteripaket som används i ESS, UAV, E-Bike, E-Scooter, Power Tools, Two/Three Wheelers, Etc. Dessutom tillhandahåller vi en komplett uppsättning batteriutrustning, batteriutrustning, batteriutrustning, batteripaket Maskin, isoleringspappersstickningsmaskin, CCD-testare, manuell/automatisk punktsvetsmaskin, BMS-testare, batteriomfattande testare och batteripakettestsystem, etc.