Kako poboljšati loše zavarivanje brtvenih klinova litij-ionske baterije?

Zavarivanje brtvene igle je završni postupak brtvljenja četvrtastih baterija. Loše zavarivanje može utjecati na performanse ćelija, pa čak i dovesti do curenja elektrolita, uzrokujući značajne probleme sa sigurnošću litij-ionske baterije.

1. Nedovoljno zavarivanje/lažno zavarivanje: Nedovoljna čvrstoća zavara; sučelje nije istinski spojeno. Može se lako odvojiti rukom ili alatom.

2. Iskrenje/prskanje: Tijekom zavarivanja stvaraju se jake iskre koje uzrokuju prskanje metalnih čestica. To može kontaminirati ćeliju i potencijalno probušiti separator.

3. Zavarivanje: Prekomjerna energija može zavariti brtveni klin ili plastični prsten ispod, što dovodi do kvara brtve.

4. Pretjerano duboko udubljenje: Pre-zavarivanje uzrokuje prekomjerno taljenje materijala brtvene igle, formirajući duboku udubinu, slabeći njegovu mehaničku čvrstoću i utječući na njegovu funkciju -zaštite od eksplozije.

5. Isprekidani zavar/poroznost: Nepotpuni zavari s pukotinama ili rupama rezultiraju lošim brtvljenjem.

6. Oksidacija/crnjenje: Zavareno područje izgleda crno ili plavkasto, što ukazuje na oksidaciju tijekom procesa zavarivanja.

1. Materijali

Brtveni nokti

Čistoća: Površina sadrži ulje, prašinu i okside. Čišćenje (npr. čišćenje plazmom, ultrazvučno čišćenje) treba provesti prije upotrebe, a skladištenje i prijenos treba osigurati u čistom okruženju.

Prevlaka: Prevlaka (obično nikal) je neujednačene debljine, ima lošu adheziju ili ima nedostatke. To može dovesti do nejednakog otpora tijekom zavarivanja, što može rezultirati prskanjem ili slabim varovima. Rješenje: Pojačajte inspekciju ulaznih materijala i koristite metalografski mikroskop za provjeru kvalitete i debljine prevlake.

Ravnost: Sam brtveni čavao je neravan, stvara praznine kada se spoji s kućištem.

Kućište baterije

Čistoća: Čistoća područja oko otvora za punjenje također je kritična.

Materijal i oplata: Materijal i oplata kućišta (obično aluminij ili čelik) moraju odgovarati brtvenom čavlu. Nekompatibilne materijale (kao što su različiti metali) teško je zavariti i lako stvaraju krte intermetalne spojeve.

Ravnost: Neravna ravnina na kojoj se nalazi rupa za injektiranje onemogućuje potpuno pristajanje brtvenog čavla.

2. Oprema i parametri

Ovo je najčešće problematično područje, posebno kod laserskog zavarivanja.

Prije pokretanjaautomatski stroj za lasersko zavarivanjesvaki dan: Zaštitna leća i leća za fokusiranje moraju se provjeriti i očistiti.

Redovita kalibracija: Osigurajte da je laserski fokus pravilno postavljen na površinu obratka (ili malo pomaknut prema zahtjevima procesa).

Koristite sustav za nadzor mjesta zavarivanja: Pratite kvalitetu laserske točke u stvarnom vremenu.

Nestabilna energija: Prigušenje snage lasera i nestabilan izlaz.

Rješenje: Redovito koristite mjerač snage za provjeru stvarne izlazne snage lasera i kalibrirajte ga.

Neodgovarajuće postavke valnog oblika/pulsa: Pulsno zavarivanje obično se koristi za brtvljenje zavarivanja čavala. Rješenje: Optimizirajte valni oblik pulsa (npr. valni oblik koji polako raste i pada može učinkovito smanjiti prskanje), snagu, frekvenciju i širinu pulsa. Početna snaga ne smije biti previsoka; korištenje više-postupka zavarivanja segmenata ponekad daje bolje rezultate.

Neusklađeni optički put/netočan fokus: Ovo je čest uzrok neravnomjernih zavara i koncentrirane energije.

Brzina zavarivanja: Previsoka brzina dovodi do nedovoljnog prodiranja (lažni zavar), dok preniska brzina dovodi do prekomjernog unosa topline (-progorenje, udubljenje).

3. Metode procesa

Alati i pribor

Utakmica: Ovo je kritičan faktor. Razmak između brtvene igle i otvora za punjenje elektrolitom kućišta baterije mora se strogo kontrolirati (obično unutar 0,05 mm). Preveliki razmak izravno dovodi do progorevanja-ili nepotpunih zavara.

Sila stezanja: Tijekom zavarivanja mora se primijeniti jednolika i odgovarajuća sila kako bi se brtveni klin čvrsto pritisnuo na kućište. Nedovoljan pritisak će stvoriti praznine, dok će preveliki pritisak uzrokovati deformaciju kućišta ili brtvene igle.

Koncentričnost: Učvršćenje mora osigurati savršeno poravnanje između brtvene igle i laserske zrake. Rješenje: Dizajnirajte visoko-precizne učvršćenja za oblikovanje i redovito provjeravajte istrošenost učvršćenja.

Specifikacije procesa zavarivanja

Prozor parametara je preuzak: Razvijanje prozora parametara procesa zavarivanja (tj. prihvatljivog raspona svakog parametra) koji je preuzak uzrokovat će nedostatke čak i uz male fluktuacije tijekom proizvodnje. Rješenje: Pronađite širok i stabilan prozor procesa kroz opsežan dizajn eksperimenata (DOE).

Nedostatak nadzora procesa: Oslanjanje samo na inspekciju nakon-zavarivanja ne može otkriti probleme u stvarnom vremenu. Rješenje: Uvedite sustave za nadzor procesa zavarivanja, kao što su PLS (Pulse Surface Mount System) i infracrvene termalne kamere, za praćenje energetskih fluktuacija i temperaturnih profila svake točke zavarivanja u stvarnom vremenu i odmah izdajte alarme nakon otkrivanja anomalija.

4. Mjerenje i inspekcija

Nejasni standardi inspekcije: Nedostatak jasnih i mjerljivih standarda inspekcije (npr. dopuštena dubina utiskivanja, standardi za promjer i količinu pora, itd.).

Ispitivanje razaranjem: Redovito provodite testove trganja (uklanjanje zavarenih brtvenih klinova za provjeru veličine i oblika zavarenog zrnca), što je najizravnija metoda za provjeru kvalitete zavara.

Ne{0}}destruktivno ispitivanje:

Vizualni pregled: Koristite mikroskop da provjerite izgled, boju i kontinuitet zavara.

Ispitivanje nepropusnosti zraka: ovo je obavezna stavka pregleda. 100% baterijskih ćelija prolazi ispitivanje nepropusnosti helijem kako bi se osigurala nepropusnost zraka. Rendgenska inspekcija: Omogućuje pregled unutarnje poroznosti, pukotina i dubine zavara.

Acey Inteligentnispecijalizirana za pružanje-rješenja na jednom mjestu za polu-automatske/potpuno{2}}automatske linije za sastavljanje litijevih baterija koje se koriste u ESS, UAV, E-biciklima, E-skuterima, električnim alatima, dvo/tri kotačima, itd. Osim toga, nudimo kompletan set opreme za sastavljanje baterija, kao što je Cell Grading Stroj, stroj za sortiranje baterija, stroj za lijepljenje izolacijskog papira, CCD tester, aparat za ručno/automatsko točkasto zavarivanje, BMS tester, sveobuhvatni tester baterija i sustav za testiranje paketa baterija, itd.