記事

Home > 記事 > 技術情報

レーザー溶接プロセスの概要とリチウムイオン電池処理の原理
2022-07-06579

初期のACパルススポット溶接機からエネルギー貯蔵スポット溶接機、中周波スポット溶接機、トランジスタスポット溶接機、そしてレーザースポット溶接機まで、リチウム電池業界での長年の開発の後、スポット溶接装置は継続的にアップグレードされてきました。品質も絶えず向上しています。

 

 

ACパルススポット溶接機

サイリスタはシングルチップマイクロメータによって制御され、溶接変圧器の一次コイルへのACパルス電圧を遮断し、変圧器は高電圧パルスを低電圧大電流に変換し、それをスポット溶接針に出力します。放電スポット溶接。

 

ACパルススポット溶接機の利点は、低コストと低故障率です。不利な点は、サイリスタがトリガーされてオンになると、そのターンオフはACゼロ交差点まで待機してからオフにできることです。これにより、溶接時間が長くなります。溶接効果にはメリットがありません。はんだ接合部の温度が上昇するだけで、出力が低下し、仮想溶接が減少し、フライ溶接やスズ溶融などが増加しやすくなります。この現象は、保護プレートのパッドの下のスズが非常に敏感であるため、保護プレート上のニッケルシートのスポット溶接で非常に一般的です。これは、ACパルスのスポット溶接温度が高いという明白な事実を反映しています。そのため、アルミシェルの負極またはスチールシェルの正極をスポット溶接する場合、リベットの面積が小さいため、熱を放散しにくく、シールリングが溶けることがよくあります。 。

 

エネルギー貯蔵スポット溶接機

エネルギー貯蔵スポット溶接機は、放電エネルギーが集中し、溶接時間が短く、コストが比較的低いため、バッテリーのスポット溶接に非常に適しています。ただし、溶接火花が大きく、故障率が高いため、エネルギー貯蔵コンデンサの容量低下も溶接性能の低下につながります。特に近年、溶接自動化の進展に伴い、エネルギー貯蔵コンデンサでは、溶接エネルギーを迅速かつ安定して出力することができないため、手動のスポット溶接にのみ適しています。

 

中間周波数溶接電源

インバータ溶接機の周波数と制御方法は、その性能を判断するための重要な指標です。一般に、1〜10KHzのインバータ周波数はまとめて中間周波数と呼ばれ、10KHzを超えると高周波と呼ばれます。制御モードでは、一次側定電流が理想的な制御方法です。一次側定電流は、実際の出力電流に応じて高周波パルス幅を調整できる閉ループ制御を採用しています。さらに悪い場合は、固定開ループ制御に属するパルス幅変調を使用しており、スポット溶接時はスポット溶接針と溶接部自体が溶接に大きな影響を与えるため、安定性が比較的悪くなります。中間周波数溶接電源の周波数は一般的に4〜5KHzの方が良く、出力側で安定した溶接波形が得られる一方で、大きな放電電流をフィードバックして制御することができます。この周波数帯では、変圧器には一定の応答時間が必要であり、周波数が高すぎるため、電流はあまり影響しません。

 

トランジスタ溶接電源

最も理想的な抵抗溶接電源は、溶接トランスを必要とせず、電流が急速に上昇し、電流波形が高周波で直接出力されます。定電流、定電圧、定電流、定電圧制御モードを選択できますが、高価であるという欠点があります。

 

レーザースポット溶接機

水晶、キセノンランプ、凝縮空洞、光共振空洞、冷却フィルター部品、レーザー電源で構成されています。電池業界では、鋼製シェルとアルミニウム製シェルカバープレートの溶接が長い間広く使用されてきました。近年、ポリマーパック保護プレートのスポット溶接も使用されています。レーザー溶接機は、抵抗溶接と比較して、スポット溶接針を研削する必要がなく、溶接がしっかりしていて、溶接スポットが均一で、仮溶接が発生しにくいという利点があります。

 

リチウムイオン電池セルの製造から電池パックのグループ化まで、溶接は非常に重要な製造プロセスです。リチウムイオン電池の導電性、強度、気密性、金属疲労、耐食性は、電池溶接の品質の典型です。評価標準。溶接方法と溶接プロセスの選択は、リチウムイオン電池のコスト、品質、安全性、一貫性に直接影響します。

 

多くの溶接方法の中で、リチウムイオン電池加工用のレーザー溶接は、次のような利点があります。まず、レーザー溶接は、エネルギー密度が高く、溶接変形が小さく、熱影響ゾーンが小さいため、部品の精度を効果的に向上させることができます。溶接シームは不純物がなく滑らかで、均一で緻密です。追加の研削作業は必要ありません。次に、レーザー溶接を正確に制御でき、フォーカススポットが小さく、高精度の位置決めが可能で、メカニカルアームによる自動化が容易です。 、溶接効率の向上、工数の削減、コストの削減。さらに、薄板または小径のレーザー溶接ワイヤーを使用する場合、アーク溶接ほどメルトバックの影響を受けません。