Power-Batterien sind die Kernkomponenten von New Energy Vehicles, und das Schweißen ist ein unverzichtbarer Bestandteil bei der Herstellung von Power-Batterien. Die angemessene Auswahl von Schweißmethoden und -prozessen im Herstellungsprozess von Power-Lithium-Batterien wirkt sich direkt auf die Kosten, Qualität, Sicherheit und Konsistenz von Batterien aus.
HGTECHkann eine Gesamtlösung für bietenLaserschweißen von Batterien, und Batterien sind im Produktionsprozess untrennbar mit dem Schweißen verbunden. Batterie-Laserschweißgeräte verwenden hauptsächlich das Batterie-Soft-Connection-Schweißen, das Schweißen der oberen Abdeckung, das Schweißen von Dichtnägeln, das Schweißen von Flachstangen, das Schweißen von Flüssigkeitsinjektionslöchern, das Batteriemodul und das PACK-Schweißen. Unterschiedliche Schweißteile oder unterschiedliche Schweißmaterialien erfordern unterschiedliche Schweißlösungen.
Erstens das Prinzip des Power-Akku-Laserschweißens
Laserschweißennutzt die hervorragende Richtwirkung und hohe Leistungsdichte des Laserstrahls zum Arbeiten. Der Laserstrahl wird durch das optische System auf einen kleinen Bereich fokussiert und in kürzester Zeit entsteht am geschweißten Teil eine Wärmequelle mit hoher Energiekonzentration. Zone, so dass das geschweißte Material schmilzt und einen festen Schweißpunkt und eine feste Schweißnaht bildet.
Zweitens, der Power-Akku-Laserschweißtyp
1. Wärmeleitschweißen und Tiefschweißen
Beim Wärmeleitungsschweißen schmilzt der Laserstrahl auf der Oberfläche des Werkstücks entlang der Naht zusammen, und die Schmelze konvergiert und verfestigt sich, um eine Schweißnaht zu bilden. Wichtig für relativ dünne Materialien, bei denen die maximale Schweißnahttiefe des Materials durch seine Wärmeleitfähigkeit begrenzt ist und die Schweißnahtbreite immer größer als die Schweißnahttiefe ist.
Tiefschweißen, wenn der Hochleistungslaser auf die Oberfläche des Metalls konzentriert wird, wird die Wärme nicht rechtzeitig abgeführt und die Schweißtiefe wird stark vertieft. Diese Schweißtechnik ist das Tiefschweißen. Da die Tiefschweißtechnologie extrem schnell ist, die Wärmeeinflusszone klein ist und der Verzug minimiert wird, kann diese Technologie zum Tiefschweißen oder zum Zusammenschweißen mehrerer Materialschichten verwendet werden.
Der wesentliche Unterschied zwischen Wärmeleitungsschweißen und Tiefschweißen ist die pro Zeiteinheit auf die Metalloberfläche aufgebrachte Leistungsdichte und der untere kritische Wert verschiedener Metalle ist unterschiedlich.
2. Durchschweißen und Nahtschweißen
Durch das Durchschweißen muss das Verbindungsstück nicht gestanzt werden und die Verarbeitung ist relativ einfach. Durchdringungsschweißen erfordert einen Hochleistungs-Laserschweißer. Die Eindringtiefe des Durchschweißens ist geringer als die des Nahtschweißens, und die Zuverlässigkeit ist relativ schlecht.
Im Vergleich zum Durchdringungsschweißen erfordert das Nahtschweißen eine Laserschweißmaschine mit weniger Leistung. Die Eindringtiefe des Nahtschweißens ist höher als die des Durchschweißens und die Zuverlässigkeit ist relativ gut. Allerdings muss das Verbindungsstück gestanzt werden, was relativ schwierig zu verarbeiten ist.
3. Impulsschweißen und kontinuierliches Schweißen
1) Schweißen im Pulsmodus
Beim Laserschweißen sollte die geeignete Schweißwellenform ausgewählt werden. Die üblicherweise verwendeten Impulswellenformen umfassen Rechteckwelle, Spitzenwelle, Doppelspitzenwelle usw. Das Reflexionsvermögen der Aluminiumlegierungsoberfläche für Licht ist zu hoch. Wenn der hochintensive Laserstrahl auf die Oberfläche des Materials trifft, gehen auf der Metalloberfläche 60 Prozent -98 Prozent der Laserenergie aufgrund von Reflexion verloren, und das Reflexionsvermögen variiert mit der Oberflächentemperatur. Im Allgemeinen sind scharfe Wellen und Doppelspitzenwellen die beste Wahl beim Schweißen von Aluminiumlegierungen. Die Impulsbreite des verlangsamten Teils hinter der Schweißwellenform ist länger, wodurch das Auftreten von Poren und Rissen effektiv reduziert werden kann.
Aufgrund des hohen Reflexionsvermögens der Aluminiumlegierung für den Laser wird der Schweißkopf während des Schweißvorgangs normalerweise um einen bestimmten Winkel abgelenkt, um zu verhindern, dass die vertikale Reflexion des Laserstrahls eine vertikale Reflexion und eine Beschädigung des Laserfokussierungsspiegels verursacht . Der Durchmesser des Schweißpunktes und der Durchmesser der effektiven Fügefläche nehmen mit zunehmendem Laserneigungswinkel zu. Bei einem Neigungswinkel des Lasers von 40 ergibt sich die größte Lötstelle und die effektive Verbindungsfläche. Die Schweißpunktdurchdringung und effektive Durchdringung nehmen mit dem Laserneigungswinkel ab, und wenn er größer als 60 ist, nimmt die effektive Schweißdurchdringung auf Null ab. Daher kann durch Neigen des Schweißkopfes auf einen bestimmten Winkel die Eindringtiefe und -breite der Schweißnaht entsprechend erhöht werden.
Außerdem muss beim Schweißen mit der Schweißnaht als Begrenzung der Laserschweißpunkt auf 65 Prozent der Deckplatte und 35 Prozent der Schale geschweißt werden, wodurch die Explosion, die durch das Problem des Schließens der Abdeckung verursacht wird, effektiv reduziert werden kann .
2) Schweißen im kontinuierlichen Modus
Da der Erwärmungsprozess beim kontinuierlichen Laserschweißen nicht mit dem plötzlichen Abkühlen und plötzlichen Erhitzen von Impulsmaschinen vergleichbar ist, ist die Neigung zu Rissen während des Schweißens nicht sehr offensichtlich. Um die Qualität der Schweißnaht zu verbessern, wird kontinuierliches Laserschweißen eingesetzt. Die Oberfläche der Schweißnaht ist glatt und gleichmäßig, keine Spritzer und keine Defekte. Es wurden keine Risse gefunden. Beim Schweißen von Aluminiumlegierungen liegen die Vorteile von Dauerlasern auf der Hand. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren ist die Produktionseffizienz hoch und es ist kein Drahtfüller erforderlich. Im Vergleich zum gepulsten Laserschweißen kann es die nach dem Schweißen auftretenden Fehler wie Risse, Luftlöcher, Spritzer usw. lösen und sicherstellen, dass die Aluminiumlegierung nach dem Schweißen gute mechanische Eigenschaften aufweist. Es wird nach dem Schweißen nicht durchhängen und der Polier- und Schleifaufwand nach dem Schweißen wird reduziert, was Produktionskosten spart. Da jedoch der Spot des Dauerlasers relativ klein ist, werden an die Genauigkeit der Werkstückbestückung höhere Anforderungen gestellt.
Drittens die Einflussfaktoren der Schweißqualität
Es gibt viele Faktoren, die die Qualität des Laserschweißens beeinflussen. Einige von ihnen sind extrem volatil und weisen eine beträchtliche Instabilität auf. Wie man diese Parameter korrekt einstellt und steuert, damit sie in einem geeigneten Bereich in dem kontinuierlichen Hochgeschwindigkeits-Laserschweißprozess gesteuert werden können, um dies zu gewährleistenSchweißqualität. Die Zuverlässigkeit und Stabilität der Schweißnahtbildung sind wichtige Aspekte im Zusammenhang mit der Praktikabilität und Industrialisierung der Laserschweißtechnologie. Die wesentlichen Faktoren, die die Qualität des Laserschweißens beeinflussen, werden in drei Aspekte unterteilt: Schweißausrüstung, Werkstückzustand und Prozessparameter.
Das Laserschweißen ist derzeit ein wichtiges Verfahren für das High-End-Batterieschweißen. Das Laserschweißen ist ein Verfahren, bei dem ein hochenergetischer Laserstrahl ein Werkstück bestrahlt, so dass die Arbeitstemperatur stark ansteigt, das Werkstück aufgeschmolzen und wieder zu einer dauerhaften Verbindung verbunden wird. Die Scherfestigkeit und Reißfestigkeit des Laserschweißens sind relativ gut, und die elektrische Leitfähigkeit, Festigkeit, Luftdichtheit, Metallermüdung und Korrosionsbeständigkeit des Batterieschweißens sind typische Bewertungskriterien für die Schweißqualität.
