Le soudage des broches de scellement est le processus de scellement final pour les batteries carrées. Une mauvaise soudure peut affecter les performances des cellules et même entraîner des fuites d'électrolyte, entraînant d'importants problèmes de sécurité des batteries lithium-ion-.
I. Quels sont les types spécifiques de « mauvaise soudure » ?
1. Soudage insuffisant/faux soudage : résistance de soudure insuffisante ; l'interface n'est pas vraiment fusionnée. Il peut être facilement retiré à la main ou avec un outil.
2. Étincelles/éclaboussures : de violentes étincelles sont générées pendant le soudage, provoquant des éclaboussures de particules métalliques. Cela peut contaminer la cellule et potentiellement percer le séparateur.
3. Soudure : Une énergie excessive peut souder à travers la goupille d’étanchéité ou l’anneau en plastique sous-jacent, entraînant une défaillance du joint.
4. Dent excessivement profonde : un soudage excessif provoque une fusion excessive du matériau de la broche d'étanchéité, formant une fosse profonde, affaiblissant sa résistance mécanique et affectant sa fonction antidéflagrante-.
5. Soudure/Porosité discontinue : Les soudures incomplètes présentant des cassures ou des trous entraînent une mauvaise étanchéité.
6. Oxydation/noircissement : La zone soudée apparaît noire ou bleuâtre, indiquant une oxydation pendant le processus de soudage.
II. Analyse des causes systémiques et solutions
1. Matériaux
Clous de scellement
Propreté : La surface contient de l'huile, de la poussière et des oxydes. Le nettoyage (par exemple, nettoyage au plasma, nettoyage par ultrasons) doit être effectué avant utilisation, et le stockage et le transfert doivent être assurés dans un environnement propre.
Placage : Le placage (généralement du nickel) est d'épaisseur inégale, présente une mauvaise adhérence ou présente des défauts. Cela peut conduire à une résistance inégale pendant le soudage, entraînant des éclaboussures ou des soudures faibles. Solution : Renforcez l’inspection des matériaux entrants et utilisez un microscope métallographique pour vérifier la qualité et l’épaisseur du placage.
Planéité : Le clou d'étanchéité lui-même est inégal, créant des espaces lorsqu'il s'accouple avec le boîtier.
Boîtier de batterie
Propreté : La propreté de la zone autour du trou de remplissage est également essentielle.
Matériau et placage : Le matériau et le placage du boîtier (généralement de l'aluminium ou de l'acier) doivent correspondre au clou d'étanchéité. Les matériaux incompatibles (tels que les métaux différents) sont difficiles à souder et forment facilement des composés intermétalliques fragiles.
Planéité : Un plan irrégulier à l'endroit où se trouve le trou d'injection empêche le clou de scellement de s'adapter complètement.
2. Équipement et paramètres
Il s’agit du problème le plus courant, en particulier lors du soudage au laser.
Avant de commencer lemachine de soudage laser automatiquechaque jour : La lentille de protection et la lentille de mise au point doivent être vérifiées et nettoyées.
Calibrage régulier : assurez-vous que la focalisation du laser est correctement positionnée sur la surface de la pièce (ou légèrement décalée selon les exigences du processus).
Utilisez un système de surveillance des points de soudure : surveillez la qualité du point laser en temps réel.
Énergie instable : atténuation de la puissance laser et sortie instable.
Solution : utilisez régulièrement un wattmètre pour vérifier la puissance de sortie réelle du laser et la calibrer.
Paramètres de forme d'onde/d'impulsion incorrects : Le soudage par impulsion est généralement utilisé pour sceller le soudage des clous. Solution : optimisez la forme d'onde d'impulsion (par exemple, une forme d'onde montant et descendant lentement peut réduire efficacement les projections), la puissance, la fréquence et la largeur d'impulsion. La puissance initiale ne doit pas être trop élevée ; l'utilisation d'un processus de soudage multi-segments donne parfois de meilleurs résultats.
Chemin optique mal aligné/mise au point inexacte : il s'agit d'une cause fréquente de soudures inégales et d'énergie concentrée.
Vitesse de soudage : une vitesse trop élevée entraîne une pénétration insuffisante (fausse soudure), tandis qu'une vitesse trop faible entraîne un apport de chaleur excessif (brûlure, bosse).
3. Méthodes de traitement
Outillage et accessoires
Liquidation du match : il s’agit d’un facteur critique. Le jeu d'ajustement entre la goupille d'étanchéité et le trou de remplissage d'électrolyte du boîtier de la batterie doit être strictement contrôlé (généralement à moins de 0,05 mm). Un jeu excessif entraîne directement des soudures brûlées ou incomplètes.
Force de serrage : pendant le soudage, une force uniforme et appropriée doit être appliquée pour appuyer fermement la goupille d'étanchéité sur le boîtier. Une pression insuffisante créera des espaces, tandis qu'une pression excessive entraînera une déformation du boîtier ou de la goupille d'étanchéité.
Concentricité : Le luminaire doit assurer un alignement parfait entre la goupille de scellement et le faisceau laser. Solution : Concevez des dispositifs de contourage de haute-précision et vérifiez régulièrement l'usure des dispositifs.
Spécifications du processus de soudage
Fenêtre de paramètres trop étroite : Le développement d'une fenêtre de paramètres de processus de soudage (c'est-à-dire la plage acceptable de chaque paramètre) qui est trop étroite entraînera des défauts même avec de légères fluctuations pendant la production. Solution : Trouvez une fenêtre de processus large et stable grâce à des plans d'expériences (DOE) étendus.
Manque de surveillance des processus : s'appuyer uniquement sur l'inspection après-soudage ne permet pas de détecter les problèmes en temps réel. Solution : introduisez des systèmes de surveillance du processus de soudage, tels que le PLS (Pulse Surface Mount System) et des imageurs thermiques infrarouges, pour surveiller les fluctuations d'énergie et les profils de température de chaque point de soudure en temps réel, et émettre immédiatement des alarmes dès la détection d'anomalies.
4. Mesure et inspection
Normes d'inspection peu claires : Absence de normes d'inspection claires et quantifiables (par exemple, profondeur d'indentation autorisée, normes concernant le diamètre et la quantité des pores, etc.).
Tests destructifs : effectuez régulièrement des tests de déchirure (en retirant les goupilles d'étanchéité soudées pour vérifier la taille et la forme de la pépite de soudure), qui constituent la méthode la plus directe pour vérifier la qualité de la soudure.
Tests non-destructifs :
Inspection visuelle : utilisez un microscope pour inspecter l'apparence, la couleur et la continuité de la soudure.
Test d'étanchéité à l'air : il s'agit d'un élément d'inspection obligatoire.. 100 % des cellules de la batterie sont soumises à un test de fuite à l'hélium pour garantir l'étanchéité à l'air. Inspection aux rayons X - : permet de visualiser la porosité interne, les fissures et la profondeur des soudures.
à propos de nous
Acey intelligentse spécialise dans la fourniture de-solutions uniques pour les lignes d'assemblage semi-automatiques/entièrement-de batteries au lithium utilisées dans les ESS, les drones, les vélos électriques, les scooters électriques, les outils électriques, les deux/trois roues, etc. De plus, nous fournissons un ensemble complet d'équipements d'assemblage de batteries, tels que la machine de classement de cellules, la machine de tri de batteries, la machine à coller le papier isolant, le testeur CCD, Machine de soudage par points manuelle/automatique, testeur BMS, testeur complet de batterie et système de test de batterie, etc.