Analyse van het LiFePO4-batterijcellaserlasproces

Krachtige batterijcellen hebben een groot marktaandeel op de markt voor lithiumbatterijen, dankzij de hoge taaiheid, het lichte gewicht en de uitstekende veiligheidsprestaties van aluminium schaalmaterialen. Bij het productieproces van vierkante batterijen is het lassen van de schaal en de afdekplaat een van de belangrijkste processen, die rechtstreeks van invloed zijn op de kosten, kwaliteit, consistentie en veiligheid van de batterij. De bovenkant van de batterijhouder is uitgerust met een rechthoekige afdekplaat, die een positieve elektrode-uitgang bevat. Tijdens de montage de afdekplaat in de schaal inbedden en uitlijnen met de bovenste opening.

Gebruik vervolgens laserlassen om continu langs de rechthoekige opening tussen de afdekplaat en de schaal te lassen om afdichting te bereiken.

Dit proces heet 'toplassen'. Bij het daadwerkelijke lassen kan de laserlichtbron worden vastgezet en kunnen de lithium-ionbatterijen op de werkbank worden geklemd. Nadat de laserstraal is uitgelijnd met de lasnaad, drijft de werkbank de batterij aan om langs de X- en Y-coördinaten in een rechthoekig traject te bewegen om het lassen te voltooien. Voor vierkante batterijen met aan de bovenkant gelaste afdichtingsstructuren is er geen precieze positioneringsstap voor de afdekplaat en worden er strikte lengtetolerantie-eisen opgelegd, waardoor een hoge nauwkeurigheid van de lasmontage vereist is.

Om de kwaliteit van het hoge-snelheidslaserlassen van de bovenkap van LiFePO4-batterijcellen te garanderen, moet aan de volgende technische voorwaarden worden voldaan:

Ten eerste moet de lasnaad voldoende breed zijn en een redelijke aspectverhouding hebben, wat vereist dat de laserwarmtebron een geschikt werkingsbereik heeft en dat de laslijnenergie binnen een redelijk bereik moet worden geregeld.

Ten tweede moet het oppervlak van de lasnaad glad zijn en is tijdens het lasproces voldoende thermische cyclustijd nodig om een ​​goede vloeibaarheid van het gesmolten bad te behouden, dat onder invloed van beschermend gas stolt tot een gladde metalen lasnaad.

Ten derde moet de lasnaad een goede consistentie hebben, met weinig porositeit en gatdefecten. Dit vereist een stabiele laseractie op het werkstuk tijdens het lasproces, een continue opwekking van hoog-energieplasma en actie op de binnenkant van het gesmolten bad, waardoor een stabiel 'sleutelgat' van voldoende grootte wordt gevormd. De stabiliteit van het sleutelgat van lithium-superpack-batterijen kan het gewelddadige spuiten van metaaldamp en plasma voorkomen, waardoor gesmolten druppels naar buiten kunnen komen en spatten kunnen veroorzaken, terwijl het instorten van het gesmolten bad rond het sleutelgat of het insluiten van gas wordt vermeden.

De schaalmaterialen omvatten voornamelijk aluminiumlegeringen en roestvrij staal, waarvan aluminiumlegeringen de meest gebruikte zijn, gewoonlijk aluminiumlegeringen uit de 1-serie en 3-serie. Bij de daadwerkelijke productie is het noodzakelijk om het juiste lasertype te selecteren en lasprocesparameters in te stellen op basis van het specifieke materiaaltype, de schaaldikte, de vormstructuur en de trekprestatie-eisen van het lithiumbatterijpakket, inclusief lassnelheid, lasergolfvorm, piekvermogen en de kantelhoek van de laskop. Alleen door systematische parameteroptimalisatie kan het uiteindelijke laseffect voldoen aan de technische specificaties van batterijfabrikanten.

Laserlastechnologie heeft meerdere voordelen aangetoond voor het toplassen en het lassen van interne componenten van batterijpakketten:

Ten eerste is de laserenergie voornamelijk geconcentreerd in het dynamische sleutelgat, terwijl er minder verstrooide energie naar buiten wordt gericht. Daarom kan effectief lassen worden bereikt met een lager laservermogen, waardoor de warmte-inbreng met ongeveer 30% wordt verminderd in vergelijking met composietlasmethoden, en het energieverbruik en de verliezen van apparatuur worden verlaagd.

Ten tweede kan het gebruik van zwenklassen het aanpassingsvermogen aan montagefouten van werkstukken verbeteren en lasfouten veroorzaakt door montagestappen en andere problemen effectief verminderen.

Ten derde heeft zwenklassen een sterk herstellend effect op de gaten in de lasnaad en heeft het een goed toepassingseffect bij het repareren van de gaten in de lasnaad van de batterijcel.

Ten vierde kan laserlassen nauwkeurige controle bereiken, met een klein gefocusseerd punt en een hoge positioneringsnauwkeurigheid, waardoor het gemakkelijk kan worden geïntegreerd met geautomatiseerde apparatuur zoals robotarmen, waardoor de productie-efficiëntie van lithiumzonnebatterijen wordt verbeterd, arbeidsuren en kosten worden verminderd en een eenvoudige systeemstructuur voor eenvoudig debuggen en onderhoud.

Als u verdere eisen of technische vragen heeft over het laserlasproces vanLiFePO4-batterijcellenNeem dan gerust contact met ons op. Wij bieden u professionele lasoplossingen en procesondersteuning.