Zgrzewanie sworznia uszczelniającego to końcowy proces uszczelniania akumulatorów kwadratowych. Nieprawidłowe spawanie może mieć wpływ na wydajność ogniwa, a nawet prowadzić do wycieku elektrolitu, powodując poważne problemy związane z bezpieczeństwem baterii litowo--jonowej.
I. Jakie są specyficzne rodzaje „złego spawania”?
1. Niewystarczające spawanie/fałszywe spawanie: Niewystarczająca wytrzymałość spoiny; interfejs nie jest tak naprawdę połączony. Można go łatwo podważyć ręcznie lub za pomocą narzędzia.
2. Iskrzenie/rozpryski: Podczas spawania powstają gwałtowne iskry, powodujące rozpryskiwanie się cząstek metalu. Może to spowodować zanieczyszczenie ogniwa i potencjalne przebicie separatora.
3. Spawanie: Nadmierna energia może zespawać trzpień uszczelniający lub znajdujący się pod nim pierścień z tworzywa sztucznego, prowadząc do uszkodzenia uszczelnienia.
4. Nadmiernie głębokie wgniecenie: Nadmierne-spawanie powoduje nadmierne stopienie materiału sworznia uszczelniającego, tworząc głęboki wgłębienie, osłabiające jego wytrzymałość mechaniczną i wpływające na jego-funkcję przeciwwybuchową.
5. Nieciągła spoina/porowatość: Niekompletne spoiny z pęknięciami lub dziurami powodują słabe uszczelnienie.
6. Utlenianie/czernienie: Spawany obszar wydaje się czarny lub niebieskawy, co wskazuje na utlenianie podczas procesu spawania.
II. Analiza przyczyn systemowych i rozwiązania
1. Materiały
Uszczelnianie gwoździ
Czystość: Powierzchnia zawiera olej, kurz i tlenki. Czyszczenie (np. czyszczenie plazmowe, ultradźwiękowe) należy przeprowadzić przed użyciem, a przechowywanie i przenoszenie należy zapewnić w czystym środowisku.
Powłoka: Powłoka (zwykle nikiel) ma nierówną grubość, ma słabą przyczepność lub ma wady. Może to prowadzić do nierównomiernego oporu podczas spawania, co może skutkować odpryskami lub słabymi spoinami. Rozwiązanie: Wzmocnij kontrolę przychodzących materiałów i użyj mikroskopu metalograficznego do sprawdzenia jakości i grubości poszycia.
Płaskość: Sam gwóźdź uszczelniający jest nierówny, co powoduje powstawanie szczelin po połączeniu z osłoną.
Obudowa baterii
Czystość: Czystość obszaru wokół otworu do napełniania jest również krytyczna.
Materiał i poszycie: Materiał i poszycie obudowy (zwykle aluminium lub stal) muszą pasować do gwoździa uszczelniającego. Materiały niekompatybilne (takie jak różne metale) są trudne do spawania i łatwo tworzą kruche związki międzymetaliczne.
Płaskość: Nierówna płaszczyzna, w której znajduje się otwór wtryskowy, uniemożliwia całkowite dopasowanie gwoździa uszczelniającego.
2. Sprzęt i parametry
Jest to najczęstszy obszar problemowy, zwłaszcza przy spawaniu laserowym.
Przed rozpoczęciemautomatyczna spawarka laserowacodziennie: Należy sprawdzać i czyścić soczewkę ochronną i soczewkę skupiającą.
Regularna kalibracja: Upewnij się, że ognisko lasera jest prawidłowo ustawione na powierzchni przedmiotu obrabianego (lub lekko przesunięte w zależności od wymagań procesu).
Skorzystaj z systemu monitorowania miejsca spoiny: Monitoruj jakość plamki lasera w czasie rzeczywistym.
Niestabilna energia: Tłumienie mocy lasera i niestabilna moc wyjściowa.
Rozwiązanie: Regularnie używaj miernika mocy, aby sprawdzać rzeczywistą moc wyjściową lasera i kalibrować ją.
Niewłaściwe ustawienia kształtu fali/impulsu: Zgrzewanie impulsowe jest zwykle stosowane do uszczelniania zgrzewania gwoździ. Rozwiązanie: Zoptymalizuj kształt fali impulsowej (np. powoli narastający i opadający kształt fali może skutecznie zmniejszyć rozpryski), moc, częstotliwość i szerokość impulsu. Moc początkowa nie powinna być zbyt wysoka; stosowanie procesu spawania-wielosegmentowego czasami daje lepsze wyniki.
Nieprawidłowo ustawiona ścieżka optyczna/niedokładna ostrość: Jest to częstą przyczyną nierównych spoin i skoncentrowanej energii.
Szybkość spawania: Zbyt duża prędkość powoduje niewystarczającą penetrację (fałszywą spoinę), natomiast zbyt niska prędkość prowadzi do nadmiernego doprowadzenia ciepła (-przepalenie, wgniecenie).
3. Metody procesu
Narzędzia i osprzęt
Rozliczenie meczu: Jest to czynnik krytyczny. Należy ściśle kontrolować luz pasujący pomiędzy kołkiem uszczelniającym a otworem do napełniania elektrolitem w obudowie akumulatora (zwykle w granicach 0,05 mm). Nadmierny luz bezpośrednio prowadzi do przepalenia-spoin lub niekompletnych spoin.
Siła zaciskania: Podczas spawania należy zastosować równomierną i odpowiednią siłę, aby mocno docisnąć kołek uszczelniający do obudowy. Niewystarczający nacisk spowoduje powstanie szczelin, natomiast nadmierny nacisk spowoduje odkształcenie obudowy lub trzpienia uszczelniającego.
Koncentryczność: Mocowanie musi zapewniać idealne ustawienie pomiędzy kołkiem uszczelniającym a wiązką lasera. Rozwiązanie: zaprojektuj-precyzyjne elementy kształtowe i regularnie sprawdzaj ich zużycie.
Specyfikacje procesu spawania
Zbyt wąskie okno parametrów: Opracowanie zbyt wąskiego okna parametrów procesu spawania (tj. dopuszczalnego zakresu każdego parametru) spowoduje wady nawet przy niewielkich wahaniach podczas produkcji. Rozwiązanie: Znajdź szerokie i stabilne okno procesu dzięki obszernemu projektowi eksperymentów (DOE).
Brak monitorowania procesu: poleganie wyłącznie na inspekcji-po spawaniu nie pozwala wykryć problemów w czasie rzeczywistym. Rozwiązanie: Wprowadzenie systemów monitorowania procesu spawania, takich jak PLS (Pulse Surface Mount System) i kamer termowizyjnych na podczerwień, aby w czasie rzeczywistym monitorować wahania energii i profile temperatury każdego punktu spawania oraz natychmiastowo uruchamiać alarmy w przypadku wykrycia anomalii.
4. Pomiary i kontrola
Niejasne standardy kontroli: Brak jasnych i wymiernych standardów kontroli (np. dopuszczalna głębokość wcięcia, standardy dotyczące średnicy i ilości porów itp.).
Testy niszczące: Regularnie przeprowadzaj testy rozdzierania (usuwanie przyspawanych kołków uszczelniających w celu sprawdzenia rozmiaru i kształtu jądra spoiny), co jest najbardziej bezpośrednią metodą sprawdzenia jakości spoiny.
Testy nieniszczące-:
Kontrola wzrokowa: Użyj mikroskopu, aby sprawdzić wygląd, kolor i ciągłość spoiny.
Testowanie szczelności: jest to obowiązkowy element kontroli.. 100% ogniw akumulatora przechodzi test szczelności helem, aby zapewnić szczelność. Kontrola-rentgenowska: umożliwia sprawdzenie wewnętrznej porowatości, pęknięć i głębokości spoiny.
o USA
Ace Inteligentnyspecjalizuje się w dostarczaniu kompleksowych rozwiązań dla pół-automatycznych/w pełni-automatycznych linii montażowych pakietów akumulatorów litowych stosowanych w ESS, UAV, E-rowerach, E-skuterach, elektronarzędziach, pojazdach dwu-/trzykołowych itp. Ponadto zapewniamy kompletny zestaw sprzętu do montażu akumulatorów, taki jak maszyna do sortowania ogniw, maszyna do sortowania baterii, maszyna do klejenia papieru izolacyjnego, CCD tester, ręczna/automatyczna zgrzewarka punktowa, tester BMS, kompleksowy tester akumulatorów i system testowania akumulatorów itp.