بطاريات الطاقة هي المكونات الأساسية لمركبات الطاقة الجديدة ، واللحام جزء لا غنى عنه في إنتاج بطاريات الطاقة. سيؤثر الاختيار المعقول لطرق وعمليات اللحام في عملية تصنيع بطاريات الليثيوم الكهربائية بشكل مباشر على تكلفة البطاريات وجودتها وسلامتها واتساقها.
HGTECHيمكن أن توفر حلاً شاملاً لـاللحام بالليزر لبطاريات الطاقة، والبطاريات لا تنفصل عن اللحام في عملية الإنتاج. تستخدم معدات اللحام بالليزر للبطارية بشكل أساسي لحام التوصيل الناعم للبطارية ولحام الغطاء العلوي ولحام ختم الأظافر ولحام عمود علامة التبويب ولحام ثقب حقن السائل ووحدة البطارية ولحام PACK. تتطلب أجزاء اللحام المختلفة أو مواد اللحام المختلفة حلول لحام مختلفة.
أولاً ، مبدأ اللحام بالليزر لبطارية الطاقة
اللحام بالليزريستخدم الاتجاهية الممتازة وكثافة الطاقة العالية لشعاع الليزر للعمل. يتم تركيز شعاع الليزر في منطقة صغيرة من خلال النظام البصري ، ويتم تكوين مصدر حرارة بتركيز طاقة عالي في الجزء الملحوم في وقت قصير جدًا. المنطقة ، بحيث تذوب المادة الملحومة وتشكل بقعة ودرزة لحام صلبة.
ثانياً ، نوع اللحام بالليزر للبطارية الكهربائية
1. لحام التوصيل الحراري ولحام الاختراق العميق
في اللحام بالتوصيل الحراري ، سوف يذوب شعاع الليزر معًا على سطح قطعة العمل على طول خط اللحام ، وسوف يتقارب المصهور ويتصلب لتشكيل اللحام. مهم بالنسبة للمواد الرقيقة نسبيًا ، حيث يكون الحد الأقصى لعمق اللحام للمادة مقيدًا بالتوصيل الحراري ، ويكون عرض اللحام دائمًا أكبر من عمق اللحام.
اللحام العميق الاختراق ، عندما يتركز الليزر عالي الطاقة على سطح المعدن ، لن تتبدد الحرارة في الوقت المناسب ، وسيتم تعميق عمق اللحام بشكل حاد. تقنية اللحام هذه هي لحام عميق الاختراق. نظرًا لأن تقنية اللحام بالاختراق العميق سريعة للغاية ، فإن المنطقة المتأثرة بالحرارة صغيرة ، ويتم تقليل التشوه إلى الحد الأدنى ، لذلك يمكن استخدام هذه التقنية في اللحام العميق أو اللحام لعدة طبقات من المواد معًا.
يتمثل الاختلاف المهم بين اللحام بالتوصيل الحراري ولحام الاختراق العميق في كثافة الطاقة المطبقة على السطح المعدني لكل وحدة زمنية ، وتختلف القيمة الحرجة الأقل للمعادن المختلفة.
2. لحام الاختراق ولحام التماس
من خلال اللحام بالاختراق ، لا تحتاج قطعة التوصيل إلى التثقيب ، والمعالجة بسيطة نسبيًا. يتطلب اللحام الاختراقي ماكينة لحام بالليزر عالية الطاقة. عمق الاختراق للحام الاختراق أقل من عمق اللحام ، والموثوقية ضعيفة نسبيًا.
بالمقارنة مع اللحام الاختراق ، يتطلب لحام اللحام آلة لحام بالليزر بطاقة أقل. عمق اختراق اللحام أعلى من اختراق اللحام ، والموثوقية جيدة نسبيًا. ومع ذلك ، تحتاج قطعة التوصيل إلى التثقيب ، وهو أمر يصعب نسبيًا معالجته.
3. اللحام النبضي واللحام المستمر
1) لحام وضع النبض
يجب اختيار شكل موجة اللحام المناسب أثناء اللحام بالليزر. تشمل الأشكال الموجية النبضية شائعة الاستخدام موجة مربعة ، وموجة ذروة ، وموجة ذروة مزدوجة ، وما إلى ذلك. إن انعكاس سطح سبائك الألومنيوم للضوء مرتفع للغاية. عندما يضرب شعاع الليزر عالي الكثافة سطح المادة ، يفقد سطح المعدن 60 بالمائة -98 بالمائة من طاقة الليزر بسبب الانعكاس ، وتختلف الانعكاسية باختلاف درجة حرارة السطح. بشكل عام ، تعتبر الموجة الحادة وموجة الذروة المزدوجة هي أفضل الخيارات عند لحام سبائك الألومنيوم. يكون عرض النبض لجزء التباطؤ خلف شكل موجة اللحام أطول ، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال من حدوث المسام والشقوق.
بسبب الانعكاسية العالية لسبائك الألومنيوم لليزر ، من أجل منع الانعكاس الرأسي لشعاع الليزر من التسبب في انعكاس رأسي وإتلاف مرآة التركيز بالليزر ، ينحرف رأس اللحام عادة بزاوية معينة أثناء عملية اللحام . يزداد قطر بقعة اللحام وقطر سطح المفصل الفعال مع زيادة زاوية ميل الليزر. عندما تكون زاوية ميل الليزر 40 ، يتم الحصول على أكبر مفصل لحام وسطح مفصل فعال. ينخفض تغلغل نقطة اللحام والاختراق الفعال مع زاوية ميل الليزر ، وعندما تكون أكبر من 60 ، ينخفض اختراق اللحام الفعال إلى الصفر. لذلك ، من خلال إمالة رأس اللحام إلى زاوية معينة ، يمكن زيادة عمق الاختراق وعرض اللحام بشكل مناسب.
بالإضافة إلى ذلك ، أثناء اللحام ، مع خط اللحام كحدود ، يجب لحام بقعة اللحام بالليزر إلى 65 بالمائة من لوحة الغطاء و 35 بالمائة من الغلاف ، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال من الانفجار الناجم عن مشكلة إغلاق الغطاء .
2) لحام الوضع المستمر
نظرًا لأن عملية تسخين اللحام بالليزر المستمر ليست مثل التبريد المفاجئ والتسخين المفاجئ لآلات النبض ، فإن ميل الشقوق أثناء اللحام ليس واضحًا جدًا. من أجل تحسين جودة اللحام ، يتم استخدام اللحام المستمر بالليزر. سطح اللحام أملس وموحد ، لا ترشيش ، ولا عيوب. لم يتم العثور على شقوق. في لحام سبائك الألومنيوم مزايا الليزر المستمر واضحة. بالمقارنة مع طرق اللحام التقليدية ، فإن كفاءة الإنتاج عالية ، ولا يلزم حشو الأسلاك ؛ بالمقارنة مع اللحام بالليزر النبضي ، يمكنه حل العيوب التي تظهر بعد اللحام ، مثل الشقوق ، وثقوب الهواء ، والبقع ، وما إلى ذلك ، والتأكد من أن سبائك الألومنيوم لها خصائص ميكانيكية جيدة بعد اللحام ؛ لن تتدلى بعد اللحام ، كما تقل كمية التلميع والطحن بعد اللحام ، مما يوفر تكاليف الإنتاج. ومع ذلك ، نظرًا لأن بقعة الليزر المستمر صغيرة نسبيًا ، فإن دقة تجميع قطع العمل أعلى.
ثالثًا ، العوامل المؤثرة في جودة اللحام
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على جودة اللحام بالليزر. بعضها متقلب للغاية ولديه قدر كبير من عدم الاستقرار. كيفية ضبط هذه المعلمات والتحكم فيها بشكل صحيح بحيث يمكن التحكم فيها ضمن نطاق مناسب في عملية اللحام المستمر بالليزر عالي السرعة لضمانجودة اللحام. تعد موثوقية واستقرار تشكيل اللحام من القضايا المهمة المتعلقة بالتطبيق العملي لتصنيع تكنولوجيا اللحام بالليزر. تنقسم العوامل المهمة التي تؤثر على جودة اللحام بالليزر إلى ثلاثة جوانب: معدات اللحام وحالة قطعة العمل ومعلمات العملية.
يعد اللحام بالليزر حاليًا طريقة مهمة للحام البطاريات المتطور. اللحام بالليزر هو عملية يشع فيها ليزر شعاع عالي الطاقة قطعة عمل ، بحيث ترتفع درجة حرارة العمل بشكل حاد ، ويتم صهر قطعة العمل وإعادة توصيلها لتشكيل اتصال دائم. تعد قوة القص وقوة التمزق في اللحام بالليزر جيدة نسبيًا ، كما أن الموصلية الكهربائية والقوة وضيق الهواء وإجهاد المعدن ومقاومة التآكل في اللحام بالبطارية هي معايير تقييم جودة اللحام النموذجية.
