С точки зрения сварки наиболее важным аспектом приварки аккумуляторных наконечников является толщина и материал наконечника и клеммы. Проводимость — это главное, поэтому наконечник батареи обычно изготавливается из алюминия или меди, иногда из никеля или луженого покрытия. Клемма может быть изготовлена из холоднокатаной стали, алюминия или меди, в зависимости от физического размера готовой батареи.
Наиболее распространенными типами аккумуляторов являются цилиндрические литий-ионные аккумуляторы размером 18650 (18 мм x 65 мм), большие призматические аккумуляторы и мягкие литий-полимерные аккумуляторы. Каждый тип батареи имеет свой набор требований к сварке.
Лазерная сварка цилиндрических ячеек
Ключом к сварке цилиндрического типа батареи является сварка отрицательной клеммы. Наконечник аккумулятора приварен непосредственно к баку вместо отдельной площадки с положительной стороны. Сварка отрицательной клеммы не должна проникать через толщину корпуса банки, которая обычно составляет около 0.015 дюймов (0,3 мм). Толщина банки определяет толщину язычка — согласно опыту, язычок должен составлять 50-60 процентов от толщины банки. Материал корпуса цилиндрической батареи обычно представляет собой никелированную сталь, а материал наконечника - никель или луженую медь. Никелирование лучше лужения, потому что оно более стабильно; Чрезвычайно низкая температура кипения олова приводит к образованию пор при сварке и чрезмерному разбрызгиванию.
Лазерная сварка с большими призматическими ячейками
Эти батареи большой емкости нуждаются в толстых пластинах, чтобы обеспечить достаточное поперечное сечение по току для обеспечения выходной мощности батареи. Соединение с вкладкой должно обрабатывать только емкость одной ячейки. Следовательно, утончение или «штамповка» толстого шовного материала для сварки внахлест или создание сквозных отверстий для угловых швов может значительно уменьшить размер требуемого сварного шва. Это, в свою очередь, снижает подвод тепла к баку, что всегда является проблемой при сварке более толстых соединений.
Для геометрии сварки внахлест уменьшение толщины выступа до 0.01-0.02 дюйма может обеспечить достаточную площадь сварки для получения прочности и емкости при поддержании достаточно низкой температуры во время сварки, чтобы избежать повреждения аккумулятора. Клеммы и наконечники обычно выбирают из алюминия. Рекомендуемые материалы для наконечников: 1080 и 1100. Избегайте использования алюминиевого сплава 6061, который может треснуть при сварке. Если этот материал был указан и не может быть изменен, в качестве третьего материала будут использоваться сборные детали 4047, которые будут вводить большое количество кремния в сварной шов, чтобы предотвратить растрескивание сварного шва.
Лазерная сварка литий-полимерных аккумуляторов
Эти тонкие гибкие батареи в прямоугольной упаковке действительно становятся все более популярными в бытовой электронике. Клеммы этих батарей состоят из тонких слоев медной фольги и алюминиевой фольги, которые привариваются лазером к медному листу и алюминиевому листу соответственно. В связи с необходимостью сварки стопки фольги эту сварку традиционно выполняют с использованием ультразвуковой технологии, но в настоящее время для повышения качества и прочности сварки используется сварочный аппарат с оптоволоконным лазером. Ключом к успеху использования волоконных лазеров в этом приложении является обеспечение (а) тесного контакта с фольгой и (б) использование импульсных лазеров во избежание перегрева.
Аккумуляторный лазерный сварочный аппарат
Сварочный аппарат с оптоволоконным лазером RS-SWF-80/150 80W, 150 Вт и 300 Вт удовлетворяет спрос на высококачественную высокоскоростную лазерную сварку элементов литиевых аккумуляторов. Он может сваривать широкий спектр материалов и может выполнять сварку между различными материалами. такие как сталь, алюминий, медь, никель и т. д.