Análisis del proceso de soldadura láser de celdas de batería LiFePO4

Las celdas de baterías de energía ocupan una alta participación de mercado en el mercado de baterías de litio, gracias a la alta dureza, el peso ligero y el excelente rendimiento de seguridad de los materiales de la carcasa de aluminio. En el proceso de fabricación de baterías cuadradas, la soldadura de la carcasa y la placa de cubierta es uno de los procesos clave, que afecta directamente el costo, la calidad, la consistencia y la seguridad de la batería. La parte superior de la caja de la batería está equipada con una placa de cubierta rectangular, que incluye un terminal de salida del electrodo positivo. Durante el montaje, inserte la placa de cubierta en la carcasa y alinéela con la abertura superior.

Luego, utilice soldadura láser para soldar continuamente a lo largo del espacio rectangular entre la placa de cubierta y la carcasa para lograr el sellado.

Este proceso se llama "soldadura superior". En la soldadura real, la fuente de luz láser se puede fijar y las baterías de iones de litio se pueden sujetar al banco de trabajo. Después de que el rayo láser se alinea con la costura de soldadura, el banco de trabajo hace que la batería se mueva a lo largo de las coordenadas X e Y en una trayectoria rectangular para completar la soldadura. Para las baterías cuadradas con estructuras de sellado soldadas en la parte superior, no existe un paso de posicionamiento preciso para la placa de cubierta y se imponen estrictos requisitos de tolerancia de longitud, lo que requiere una alta precisión del ensamblaje de soldadura.

Para garantizar la calidad de la soldadura láser de alta-velocidad de la cubierta superior de las celdas de la batería LiFePO4, se deben cumplir las siguientes condiciones técnicas:

En primer lugar, la costura de soldadura debe tener un ancho suficiente y una relación de aspecto razonable, lo que requiere que la fuente de calor del láser tenga un rango de acción apropiado y que la energía de la línea de soldadura se controle dentro de un rango razonable.

En segundo lugar, la superficie de la costura de soldadura debe ser lisa y se requiere suficiente tiempo de ciclo térmico durante el proceso de soldadura para mantener una buena fluidez del baño fundido, que se solidifica en una costura de soldadura de metal suave bajo la acción de un gas protector.

En tercer lugar, la costura de soldadura debe tener buena consistencia, con poca porosidad y defectos en los orificios. Esto requiere una acción estable del láser sobre la pieza de trabajo durante el proceso de soldadura, una generación continua de plasma de alta-energía y una acción sobre el interior del baño fundido, formando un "ojo de cerradura" estable y de tamaño suficiente. La estabilidad del ojo de la cerradura de las baterías superpack de litio puede evitar la pulverización violenta de vapor y plasma metálicos, que pueden sacar gotas fundidas y provocar salpicaduras, evitando al mismo tiempo el colapso del charco fundido alrededor del ojo de la cerradura o el atrapamiento de gas.

Los materiales de la carcasa incluyen principalmente aleaciones de aluminio y acero inoxidable, entre los cuales la aleación de aluminio es la más utilizada, comúnmente aleaciones de aluminio de las series 1 y 3. En la producción real, es necesario seleccionar el tipo de láser apropiado y establecer los parámetros del proceso de soldadura según el tipo de material específico, el espesor de la carcasa, la estructura de forma y los requisitos de rendimiento de tracción del paquete de baterías de litio, incluida la velocidad de soldadura, la forma de onda del láser, la potencia máxima y el ángulo de inclinación del cabezal de soldadura. Sólo mediante la optimización sistemática de los parámetros puede el efecto de soldadura final cumplir con las especificaciones técnicas de los fabricantes de baterías.

La tecnología de soldadura láser ha demostrado múltiples ventajas para la soldadura superior y la soldadura de componentes internos de los kits de baterías:

En primer lugar, la energía láser se concentra principalmente dentro del ojo de la cerradura dinámica, con menos energía dispersa hacia el exterior. Por lo tanto, se puede lograr una soldadura eficaz con una menor potencia del láser, lo que reduce el aporte de calor en aproximadamente un 30 % en comparación con los métodos de soldadura compuestos y reduce el consumo y las pérdidas de energía del equipo.

En segundo lugar, el uso de la soldadura por oscilación puede mejorar la adaptabilidad a los errores de ensamblaje de las piezas de trabajo y reducir efectivamente los defectos de soldadura causados ​​por los pasos de ensamblaje y otros problemas.

En tercer lugar, la soldadura por oscilación tiene un fuerte efecto reparador en los orificios de la costura de soldadura y tiene un buen efecto de aplicación para reparar los orificios en la costura de soldadura de la celda de la batería.

En cuarto lugar, la soldadura láser puede lograr un control preciso, con un punto enfocado pequeño y una alta precisión de posicionamiento, lo que facilita la integración con equipos automatizados como brazos robóticos, mejora la eficiencia de producción de baterías solares de litio, reduce las horas y costos de mano de obra y tiene una estructura de sistema simple para facilitar la depuración y el mantenimiento.

Si tiene más requisitos o consultas técnicas sobre el proceso de soldadura láser deCeldas de batería LiFePO4, no dude en contactarnos. Le proporcionaremos soluciones de soldadura profesionales y soporte de procesos.