Vad är explosionspunkten för lasersvetsning?
Vilken inverkan har explosionspunkten på litiumjonbatterier?
Analys av orsakerna till explosionspunkter
Åtgärder för att kontrollera explosionspunkter
Vid lasersvetsning har svetskvalitet och effektivitet alltid varit viktiga problem för stora litiumjonbatteritillverkare, medan utrustningsstabilitet också är avgörande för batteriproduktionseffektivitet och kvalitet .
In the current production of square aluminum-cased batteries, the welding quality around the top cover has a significant impact on battery assembly production. The current best production efficiency can reach 99.5% (square aluminum casing batteries, casing thickness 0.6mm), but in most cases, it can only be maintained at around 97.5-98.5%. I den faktiska produktionen påverkas svetssömkvaliteten mest av defekter som svetssöm, explosionspunkter och nålhål, följt av defekter som ofullständig fusion och ojämn svetssöm.
Vad är explosionspunkten för lasersvetsning?
Defekter orsakade av lasersvetsning i litiumjonbatterier klassificeras baserat på deras bildning och prestanda: formationsfel (porer, sprut, explosionspunkter, dålig bildningskonsistens), anslutningsdefekter (sprickor, undercut) och prestandafel .}
Explosion points are a colloquial term for point defects in laser welding in the lithium-ion battery industry. Essentially, they are spatter issues (also known as "hot spots"). There are many factors that cause spatter, such as material cleanliness, material purity, and material properties, but the stability of the laser is the decisive factor. The appearance of Utsprång, porer på ytan av höljet, eller bubblor inuti orsakas vanligtvis av en alltför liten fiberkärndiameter eller alltför höga laserenergiinställningar .
When the laser beam continuously heats the material, solid metal transforms into liquid, forming a melt pool. Subsequently, the liquid metal in the melt pool is heated and "boils." Ultimately, the material absorbs heat and vaporizes, with boiling altering internal pressure and carrying away surrounding liquid metal, resulting in "spatter."
Påverkan av explosionspunkter på litiumjonbatterier
Explosionspunkter är inte bara kosmetiska frågor; Olika tillverkningsprocesser resulterar i explosionspunkter som har olika effekter på batteriet .
Batterianslutningsprocess:
Det påverkar anslutningsstyrkan och strömbärande kapacitet mellan anslutningen och det övre locket . Om spatter landar på det nakna batterytan, kan det bränna separatorn och orsaka en kortslutning mellan elektroderna . om det förblir inuti batteriet kan det orsaka abnormisk självdischarge .}
Under svetsning och nitsvetsning på topplocket påverkar explosionspunkter cellens lufttätt och den mekaniska styrkan hos höljet för att motstå intern expansion, vilket utgör risker för flytande läckage och fuktinträngning under användning .}
Modulpaketnivå påverkar främst mekanisk styrka och överström .
Baserat på utseendet på explosionspunkter kan de i allmänhet delas upp i svarta explosionspunkter och vita explosionspunkter .
(1) Orsaker till svarta explosionspunkter
When the laser passes through contaminants, it triggers a vigorous oxidation reaction that forms gas, directly affecting the stability of the melt pool keyhole, resulting in black explosion points. This manifests as abnormal closure of the melt pool keyhole, resulting in insufficient melt depth, insufficient melt width, unmelted surfaces, or direct penetration of the base Material . Metallografisk skärning krävs för 辅助 Dom . Källorna till föroreningar inkluderar vanligtvis följande aspekter:
① Återstående utländska föremål i råmaterialet
Detta orsakas främst av flödet av delar under tillverkningsprocessen, såsom smörjolja från stansning och blankutrustning, justeringsverktyg eller limband som används för att säkra fixturer .
② Kontaminering under komponentförpackning och transport
Detta orsakas främst av organiska rest från vassa kanter på lock och aluminiumskal, samt repor från förpackningsmaterial .
③ Förorening vid svets söm under svetsning
Till exempel förorenar operatörer som hanterar batterikärnor med smutsiga handskar förorenade det svetsade området .
(2) Orsaker till silverexplosionspunkter
This is primarily due to unstable dynamic behavior of the keyhole during laser deep penetration welding. If the process is at the upper or lower limits of the process window, external environmental changes can easily cause the small hole to become unstable, leading to hole rupture. The resulting spatter can cause insufficient penetration depth and外观不合格. This situation is typically accompanied Genom ofullständig svetsning (delvis oanvänd, otillräckligt penetrationsdjup, otillräcklig smältning, otillräcklig energi) .
Turbulens i den skyddande gasen, som vanligtvis förekommer nära hörn, åtföljs ofta av förändringar i svetssömfärg (oxidation) .
Lasersvetshuvud eller axelvibration, vilket orsakar nyckelhålsinstabilitet .
Försvetsning Spot Welding Position Instabilitet, plötsliga förändringar i smältvolym .
Ringfläcksvetsning eller sammansatt svetsning, med ett överdrivet förhållande av kärnkraften och den yttre ringkraften, vilket resulterar i överdrivet penetrationsdjup och nyckelhålsinstabilitet .
Processparameterval nära de övre och nedre gränserna i processfönstret, vilket leder till nyckelhålsinstabilitet .
Onormalt fuktinnehåll på ytan av inkommande material .
Litiumjonbatterisesvetsdefekter - Explosion Point Solutions
Nyckeln ligger i experimentell designverifiering för att identifiera orsaken och sedan ta itu med den specifikt .
(1) Se till att konsistensen i klyftan mellan svetsytor, med klyftan hålls små (enligt plats- och produktspecifika standarder) .
(2) Inga föroreningar (artificiellt tillämpa blå film, lim, etc ., för att verifiera typen av föroreningar, dess ursprung från en specifik arbetsstation, handling eller fixtur och om processsekvensen är rimlig) .}
(3) Använd en liten kraft för att slå stålplattan för att kontrollera svängtillståndet .
(4) Instabil smältpool: Undvik att välja defokus mängd, skärning av gasflödeshastighet, bana, energi och inre/yttre ringkraftsförhållande vid de övre eller nedre gränserna i processfönstret för att förhindra att det lilla hålet kommer in i ett instabilt tillstånd och påverkas av miljöfluktuationer .}
