Transformando a fabricação de baterias de lítio com soldagem a laser de barramentos FPCs

May 08, 2024 Deixe um recado

A soldagem a laser para barramentos de bateria de lítio FPCs é uma tecnologia de ponta que está avançando na indústria de fabricação de baterias. Este processo utiliza um feixe de laser de alta intensidade para unir os barramentos e os FPCs. As soldas resultantes são fortes e duráveis, com condutividade superior e entrada mínima de calor.

 

laser welding of lithium battery busbar

 

Esta técnica avançada de soldagem oferece uma série de benefícios, incluindo melhor desempenho da bateria, maior segurança e redução de custos de fabricação. Com a soldagem a laser, os fabricantes podem produzir baterias de lítio mais eficientes e confiáveis, o que acabará por beneficiar os consumidores e o meio ambiente.

 

laser welding machine for lithium battery

Máquina de solda a laser para bateria de lítio

 

Princípio de funcionamento do equipamento

Este equipamento realiza funções como soldagem de barras de alumínio e chapas de níquel FPC.

O princípio básico deste equipamento é usar energia laser para penetrar e soldar barras de alumínio e folhas de níquel FPC e, em seguida, soldá-las para obter a função de soldagem a laser.

 

Processo do equipamento e fluxo de trabalho

Processo de trabalho: Posicione manualmente a placa FPC no fluxo do módulo para a posição de soldagem, tire fotos CCD para posicionamento, meça a altura com um telêmetro, ajuste a distância focal do eixo Z da lente vibratória e solde a tira de alumínio e níquel FPC folha. Após a conclusão da soldagem, faça o ciclo em sequência.

 

1) Processo: Soldar as folhas de níquel do módulo

2) Processo de ação: O módulo da bateria é transportado pela placa de ferramentas e se move para a estação de soldagem na linha de dupla velocidade através da corrente de dupla velocidade.

 

Principais indicadores técnicos dos três equipamentos

1) Sistema de movimento da cabeça do laser (três eixos):

a) Velocidade 250mm/sb) Precisão de posicionamento repetitivo ± 0,1mm.

 

2) Sistema de soldagem a laser

a) Comprimento de onda do laser: 1070 mm b) Potência do laser: 350 W c) Consumo geral de energia: 16,5 kW

 

3) Sistema de coleta de poeira

a) Potência do motor: 380V/50Hz/3kw b) Volume de ar 210m³/H c) Velocidade do vento 8-10m/s

 

4) Sistema de refrigeração a água

a) Capacidade de refrigeração: 15L/Min b) Consumo de energia do chiller: 6KW

 

5) Fonte de laser - IPG-1KW

 

6) Equipamento de soldagem a laser: equipado com alcance automático, captura de trajetória de soldagem e funções de foco automático, incluindo compensação automática para desvio de 5 mm da câmera inteligente automática e detecção automática de alcance.

 

7) Durante a soldagem, é fornecida proteção contra nitrogênio e não há fenômeno de queima após a soldagem. O nitrogênio é fornecido pela Parte A (pureza 99,99%), e o equipamento de soldagem possui um tubo de conexão e um dispositivo de controle de sopro. Ao mesmo tempo, componentes de alta pressão são selecionados para o tubo de distribuição de nitrogênio e a válvula solenóide (nota: a soldagem também pode ser feita sem nitrogênio).

 

8) A máquina de solda está equipada com um dispositivo de detecção de fluxo de pressão de nitrogênio. Quando o nitrogênio não estiver ligado e o volume de gás estiver abaixo do valor definido, a máquina de solda irá soar um alarme e pausar, e a soldagem não será realizada (nota: a soldagem também pode ser feita sem nitrogênio).

 

9) Instale um dispositivo de detecção de pressão na porta de sopro da lente vibratória. Quando a pressão de sopro for inferior ao valor definido durante a soldagem, um alarme será acionado e a soldagem não será realizada.

 

10) A máquina de solda está equipada com um leitor automático de código de barras, computador de controle industrial e software de computador superior. Ao digitalizar o código, o código de barras do módulo é vinculado aos parâmetros de soldagem correspondentes (tempo de soldagem, potência, velocidade, parâmetros servo, etc.), e os dados vinculados são salvos localmente e carregados no MES.

 

11) Requisitos de aparência: a. Não há efeito óbvio de soldagem por arranhões após a soldagem. b. Não há cor óbvia após a soldagem (nenhum nitrogênio afetará a aparência).

 

12) As forças de tração e cisalhamento após a soldagem devem atender aos requisitos do processo, com exigência de força de tração maior ou igual a 40N (espessura da folha de níquel de 0,3mm, material: níquel); De acordo com a situação real, ajustes podem ser feitos ou os clientes podem fornecer amostras para dados de validação primeiro.

 

13) Equipado com equipamentos de exaustão de fumaça e remoção de poeira, removendo efetivamente a fumaça e a poeira das máquinas de solda; Não deve haver nenhum resíduo óbvio de fumaça dentro de 2 segundos após soldar uma costura de solda.

 

14) A máquina de solda deve ter uma função de monitoramento de feedback. Quando a potência da máquina de solda for diferente do valor definido durante a soldagem, um feedback de alarme deverá ser acionado.

 

15) Durante a soldagem de fibra óptica, não há danos por flexão na fibra e o comprimento da fibra é superior a 10M.

 

16) A forma e o tamanho da soldagem da placa de níquel podem ser ajustados.

 

17) O elemento filtrante do equipamento de exaustão de fumaça e remoção de poeira deve ser retardador de chamas, à prova de explosão e antiestático para evitar que o equipamento pegue fogo e o elemento filtrante pegue fogo.

 

18) A caixa elétrica da máquina de solda é protegida e isolada do computador de controle industrial e instrumentos relacionados, o que significa que é instalada em local onde o pó de soldagem não a afeta. O pó de soldagem não deve causar adesão frequente de pó de soldagem entre a caixa elétrica, o computador de controle industrial e os instrumentos relacionados.

 

19) A temperatura ambiente ideal para o equipamento é de 10 graus a 35 graus, com umidade relativa inferior a 50% (recomenda-se colocar o laser em sala climatizada).

 

20) O equipamento é equipado com mecanismo de pressão, e antes da soldagem a folha de níquel precisa ser alisada com o barramento, e a superfície de colagem deve estar totalmente aderida.

 

21) O dispositivo de soldagem tem a função de limpeza automática de escória de soldagem.

 

22) Carregue dados de potência de soldagem, desfocagem e fluxo de nitrogênio de proteção para o MES.

 

23) Comprimento efetivo da solda: Maior ou igual a 3,5 mm.

 

24) Largura da solda: 1,5-2,5 mm.

 

25) Força de cisalhamento de soldagem: Maior ou igual a 80 N.

 

26) Tensão de soldagem: Maior ou igual a 50 N.

 

27) Largura residual do cordão de solda no barramento: Maior ou igual a 1,2 mm.

 

28) Comprimento residual do cordão de solda no barramento: Maior ou igual a 2,5mm.

 

29) Quantidade de escória de soldagem: menor ou igual a 2 PCS (diâmetro da escória de soldagem única menor ou igual a 0,3 mm).

 

30) Atender aos requisitos para coleta de dados de processo.

 

31) Atender aos padrões de requisitos gerais para sistemas MES.

 

32) Sistema MES para registro dos dados da primeira inspeção.