Sudarea cu știfturi de etanșare este procesul final de etanșare pentru bateriile pătrate. Sudarea slabă poate afecta performanța celulei și poate duce chiar la scurgeri de electroliți, provocând probleme semnificative de siguranță a bateriei cu litiu-ion.
I. Care sunt tipurile specifice de „sudare slabă”?
1. Sudare insuficientă/Sudare falsă: Rezistență insuficientă la sudare; interfața nu este cu adevărat topită. Poate fi îndepărtat cu ușurință cu mâna sau cu o unealtă.
2. Scântei/Stropire: în timpul sudării sunt generate scântei violente, determinând stropirea particulelor de metal. Acest lucru poate contamina celula și poate perfora separatorul.
3. Sudarea prin: Energia excesivă poate suda prin știftul de etanșare sau prin inelul de plastic dedesubt, ceea ce duce la defectarea etanșării.
4. Adancitură excesivă: Supra-sudarea provoacă topirea excesivă a materialului bolțului de etanșare, formând o groapă adâncă, slăbindu-i rezistența mecanică și afectând funcția de-protecție la explozie.
5. Suduri discontinue/porozitate: Sudurile incomplete cu rupturi sau găuri duc la o etanșare slabă.
6. Oxidare/înnegrire: Zona sudată apare neagră sau albăstruie, indicând oxidarea în timpul procesului de sudare.
II. Analiza cauzelor sistemice și soluții
1. Materiale
Sigilarea cuielor
Curățenie: Suprafața conține ulei, praf și oxizi. Curățarea (de exemplu, curățarea cu plasmă, curățarea cu ultrasunete) trebuie efectuată înainte de utilizare, iar depozitarea și transferul trebuie asigurate într-un mediu curat.
Placare: placarea (de obicei nichel) este neuniformă ca grosime, are aderență slabă sau are defecte. Acest lucru poate duce la rezistență neuniformă în timpul sudării, rezultând stropi sau suduri slabe. Soluție: Consolidați inspecția materialelor primite și utilizați un microscop metalografic pentru a verifica calitatea și grosimea placajului.
Planeitate: cuiul de etanșare în sine este neuniform, creând goluri atunci când se îmbină cu carcasa.
Carcasa bateriei
Curățenia: curățenia zonei din jurul orificiului de umplere este, de asemenea, critică.
Material și placare: Materialul și placarea carcasei (de obicei aluminiu sau oțel) trebuie să se potrivească cu cuiul de etanșare. Materialele incompatibile (cum ar fi metalele diferite) sunt greu de sudat și formează cu ușurință compuși intermetalici fragili.
Planeitate: un plan neuniform în care se află orificiul de injecție împiedică fixarea completă a cuiului de etanșare.
2. Echipamente și parametri
Aceasta este cea mai frecventă zonă cu probleme, în special în sudarea cu laser.
Înainte de a începeaparat automat de sudura cu laserîn fiecare zi: lentila de protecție și lentila de focalizare trebuie verificate și curățate.
Calibrare regulată: Asigurați-vă că focalizarea laser este poziționată corect pe suprafața piesei de prelucrat (sau ușor decalată în funcție de cerințele procesului).
Utilizați un sistem de monitorizare a punctelor de sudură: Monitorizați calitatea spotului laser în timp real.
Energie instabilă: atenuarea puterii laserului și ieșire instabilă.
Soluție: utilizați în mod regulat un contor de putere pentru a verifica puterea reală de ieșire a laserului și pentru a o calibra.
Setări necorespunzătoare ale formei de undă/impulsului: sudarea cu impulsuri este utilizată de obicei pentru etanșarea sudării cuielor. Soluție: Optimizați forma de undă a pulsului (de exemplu, o formă de undă care crește și scade încet poate reduce eficient stropii), puterea, frecvența și lățimea impulsului. Puterea inițială nu trebuie să fie prea mare; utilizarea unui proces de sudare cu mai multe-segmente dă uneori rezultate mai bune.
Calea optică nealiniată/focalizare incorectă: aceasta este o cauză comună a sudurilor neuniforme și a energiei concentrate.
Viteza de sudare: o viteză prea mare are ca rezultat o penetrare insuficientă (sudură falsă), în timp ce o viteză prea mică duce la un aport excesiv de căldură (ardere-, deformare).
3. Metode de proces
Scule și accesorii
Clearance-ul meciului: Acesta este un factor critic. Distanța de potrivire dintre știftul de etanșare și orificiul de umplere cu electrolit al carcasei bateriei trebuie controlat strict (de obicei, la 0,05 mm). Un spațiu liber excesiv duce direct la ardere-sau suduri incomplete.
Forța de prindere: În timpul sudării, trebuie aplicată o forță uniformă și adecvată pentru a apăsa ferm știftul de etanșare pe carcasă. Presiunea insuficientă va crea goluri, în timp ce presiunea excesivă va cauza deformarea carcasei sau a știftului de etanșare.
Concentricitate: dispozitivul de fixare trebuie să asigure alinierea perfectă între știftul de etanșare și fasciculul laser. Soluție: proiectați dispozitive de-conturare de înaltă precizie și verificați regulat uzura dispozitivelor de fixare.
Specificații procesului de sudare
Fereastra parametrilor prea îngustă: Dezvoltarea unei ferestre de parametri a procesului de sudare (adică, intervalul acceptabil al fiecărui parametru) care este prea îngustă va cauza defecte chiar și cu fluctuații ușoare în timpul producției. Soluție: Găsiți o fereastră de proces largă și stabilă printr-un proiect extins de experimente (DOE).
Lipsa monitorizării procesului: bazarea exclusiv pe inspecția post-sudare nu poate detecta probleme în timp real. Soluție: Introduceți sisteme de monitorizare a procesului de sudare, cum ar fi PLS (Pulse Surface Mount System) și camere termice cu infraroșu, pentru a monitoriza fluctuațiile de energie și profilele de temperatură ale fiecărui punct de sudare în timp real și emite imediat alarme la detectarea anomaliilor.
4. Măsurare și inspecție
Standarde de inspecție neclare: Lipsa unor standarde de inspecție clare și cuantificabile (de exemplu, adâncimea admisă de adâncime, standarde pentru diametrul porilor și cantitatea etc.).
Testare distructivă: Efectuați în mod regulat teste de rupere (înlăturarea știfturilor de etanșare sudate pentru a verifica dimensiunea și forma pepiței de sudură), care este cea mai directă metodă de verificare a calității sudurii.
Testare non-distructivă:
Inspecție vizuală: Folosiți un microscop pentru a inspecta aspectul, culoarea și continuitatea sudurii.
Testarea etanșeității la aer: acesta este un element de inspecție obligatoriu. 100% din celulele bateriei sunt supuse testării scurgerilor de heliu pentru a asigura etanșeitatea la aer. Inspecție cu raze X-: permite vizualizarea porozității interne, a fisurilor și a adâncimii sudurii.
despre noi
Acey inteligenteste specializată în furnizarea de soluții unice-stop pentru liniile de asamblare semi{-complet-automate ale pachetelor de baterii cu litiu utilizate în ESS, UAV, E-biciclete, E{-scutere, scule electrice, două/trei roți, etc. Mașină, mașină de lipire a hârtiei izolante, tester CCD, mașină de sudură pe puncte manuală/automată, tester BMS, tester complet pentru baterii și sistem de testare a pachetului de baterii etc.