การวิเคราะห์หลักการและกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์เซลล์แบตเตอรี่กำลัง

เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิตและการประกอบแบตเตอรี่ลิเธียม- โดยมีขั้นตอนทั่วไปรวมถึงการเชื่อมส่วนต่อแบบอ่อนของเซลล์แบตเตอรี่และแผ่นปิด การเชื่อมการปิดผนึกของแผ่นปิด และการเชื่อมตะปูปิดผนึก เหตุผลที่การเชื่อมด้วยเลเซอร์กลายเป็นวิธีการเชื่อมหลักสำหรับแบตเตอรี่กำลังสี่เหลี่ยม เนื่องมาจากข้อได้เปรียบที่โดดเด่น เช่น ความหนาแน่นของพลังงานสูง ความเสถียรของกำลังไฟฟ้าที่ดี ความแม่นยำในการเชื่อมสูง และการบูรณาการอย่างเป็นระบบที่ง่ายดาย มีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมเปลือกอลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยม

จากมุมมองของการพัฒนาตลาด ส่วนแบ่งการตลาดของเปลือกอลูมิเนียมแบตเตอรี่ลิเธียมสูงกว่าเปลือกเหล็ก สาเหตุหลักมาจากความแข็งสูง น้ำหนักเบา และความปลอดภัยที่ดีเยี่ยมของเปลือกอลูมิเนียม เซลล์พลังงาน Lifepo4 สามารถปรับแต่งตามขนาดของผลิตภัณฑ์ได้ และมีรุ่นและข้อกำหนดมากมายในท้องตลาด ซึ่งทำให้ยากต่อการกำหนดมาตรฐานกระบวนการ การกำหนดมาตรฐานของแบตเตอรี่ทรงสี่เหลี่ยมในอนาคตจะกลายเป็นกระแสสำคัญ ซึ่งมีความสำคัญเชิงบวกต่อการผลิตแบบกลุ่มและการบำรุงรักษาในภายหลัง

การเชื่อมแผ่นปิดของเปลือกเซลล์แบตเตอรี่กำลังส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองวิธี: การเชื่อมด้านบนและการเชื่อมด้านข้าง ในกระบวนการเชื่อมด้านบน จะมีแผ่นปิดสี่เหลี่ยมที่ด้านบนของเปลือกแบตเตอรี่ ซึ่งมีขั้วอิเล็กโทรดขั้วบวกออก เมื่อประกอบ ให้ใส่แผ่นปิดเข้าไปในเปลือกด้านนอกแล้วให้เรียบโดยเปิดด้านบน จากนั้น ใช้เลเซอร์เพื่อปิดผนึกและเชื่อมตามช่องว่างสี่เหลี่ยมระหว่างแผ่นปิดและเปลือกด้านนอกในกระบวนการเลเซอร์ต่อเนื่องซ้ำๆ

ในการผลิตจริง การเชื่อมด้านบนสามารถยึดลำแสงเลเซอร์ให้อยู่กับที่ จับแบตเตอรี่ไว้บนโต๊ะทำงาน จัดแนวลำแสงเลเซอร์ให้ตรงกับตะเข็บเชื่อม และขับเคลื่อนแบตเตอรี่ไปตามพิกัด X และ Y เพื่อให้เป็นไปตามวิถีสี่เหลี่ยมเดียวกันกับตะเข็บเชื่อม ควรชี้ให้เห็นว่าเมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมซุปเปอร์แพ็คใช้โครงสร้างการปิดผนึกการเชื่อมด้านบน ไม่มีขั้นตอนการวางตำแหน่งที่ตำแหน่งที่วางแผ่นปิด และข้อกำหนดความทนทานต่อมิติความยาวมีความเข้มงวด จึงมีความต้องการสูงในความแม่นยำของการประกอบการเชื่อม

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมใช้พัลส์เลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูง-เพื่อให้ความร้อนในพื้นที่เล็กๆ ของวัสดุ พลังงานที่แผ่ออกมาจากเลเซอร์จะกระจายผ่านวัสดุผ่านการนำความร้อน ทำให้วัสดุละลายและก่อตัวเป็นสระหลอมเหลวโดยเฉพาะ เทคโนโลยีนี้ส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการเชื่อมวัสดุที่มีผนังบาง-และชิ้นส่วนขนาดเล็ก และสามารถบรรลุได้หลายรูปแบบ เช่น การเชื่อมแบบจุด การเชื่อมแบบชน การเชื่อมแบบซ้อนทับ และการเชื่อมแบบซีล มีข้อดีคือมีอัตราส่วนกว้างยาว ความกว้างของรอยเชื่อมน้อย โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อย การเสียรูปน้อย ความเร็วการเชื่อมเร็ว รอยเชื่อมเรียบและสวยงาม ไม่ต้องดูแลรักษาง่ายหลังการเชื่อม และคุณภาพการเชื่อมสูงไม่มีรูพรุน ในขณะเดียวกัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์ก็สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ โดยมีจุดโฟกัสขนาดเล็กและมีความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูง ทำให้ง่ายต่อการบรรลุระบบอัตโนมัติ

การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถทำได้โดยใช้ลำแสงเลเซอร์แบบพัลซิ่งหรือต่อเนื่อง และสามารถแบ่งออกเป็นสองโหมดตามหลักการ: การเชื่อมแบบการนำความร้อนและการเชื่อมแบบเจาะลึกด้วยเลเซอร์ หลักการทำงานของการเชื่อมด้วยการนำความร้อนในเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนคือ: การแผ่รังสีเลเซอร์จะทำให้พื้นผิวร้อนขึ้นในการประมวลผล และความร้อนพื้นผิวจะถูกนำทางไปยังภายในเพื่อการแพร่กระจายผ่านการนำความร้อน ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความกว้าง พลังงาน กำลังสูงสุด และความถี่การเกิดซ้ำของเลเซอร์พัลส์ ชิ้นงานจะถูกหลอมให้กลายเป็นพูลหลอมเหลวเฉพาะ

ในโหมดนี้ ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์จะอยู่ที่ประมาณ 10 ⁵ W/cm ² ความลึกของการเชื่อมโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 2.5 มม. และอัตราส่วนความลึกของการเชื่อมต่อความกว้างสูงสุดสามารถเข้าถึง 3:1 การเชื่อมแบบเจาะลึกมักจะใช้ลำแสงเลเซอร์ต่อเนื่องเพื่อเชื่อมต่อวัสดุให้เสร็จสมบูรณ์ และกลไกการแปลงพลังงานสามารถทำได้ผ่านโครงสร้าง "รูเล็ก" หลังจากการฉายรังสีด้วยเลเซอร์ วัสดุจะระเหยและก่อตัวเป็นรูเล็กๆ ซึ่งดูดซับพลังงานทั้งหมดของลำแสงที่ตกกระทบ อุณหภูมิในพื้นที่อาจสูงถึงประมาณ 25,000 องศา ทำให้โลหะที่อยู่รอบๆ ช่องรูหลอมละลาย จึงทำให้เกิดการเชื่อมแบบลึกของชุดแบตเตอรี่

หากคุณมีคำปรึกษาทางเทคนิคเพิ่มเติมหรือข้อกำหนดในการเลือกอุปกรณ์สำหรับกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์จ่ายไฟให้กับเซลล์แบตเตอรี่โปรดติดต่อเรา เราจะจัดหาโซลูชั่นการเชื่อมแบบมืออาชีพและการสนับสนุนกระบวนการให้กับคุณ