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激光焊接机在新能源纽扣电池的工艺

2021-11-23 00:00:00
激光焊接机在新能源纽扣电池的工艺
详细介绍:

钮扣电池因其体积小而被广泛应用于各种微电子产品中作为备用电源。目前被广泛关注的电子产品,如TWS(无线蓝牙)耳机、智能手表、智能音箱等电源,都是新型可充电纽扣电池。在消费电子产品的高量程、高安全性和个性化要求下,电池制造商正在竞相生产能量密度更高、规格和材料多样化的新型可充电纽扣电池。

随着3C电子行业的深入发展,对配套电池的组装焊接精度和焊接质量提出了更高的要求。传统的焊接工艺难以满足新型纽扣电池焊接指标的高标准。相比之下,激光焊机技术可以满足纽扣电池加工工艺的多样性,如异种材料(不锈钢、铝合金、铜、镍等)焊接,焊接轨迹不规则,焊接外观优良,焊缝牢固,焊接点更详细,焊接区域定位更准确。激光焊接技术不仅可以提高产品焊接的一致性,还可以减少焊接过程中对电池的损伤,成为新能源纽扣电池的焊接方法。

新能源纽扣电池正负极与不锈钢外壳焊接

这部分的焊接工艺难度系数高,消极的铜箔厚度0.05毫米,正面的铝箔厚度0.05毫米,不锈钢外壳厚度0.12 ~ 0.15毫米,如果参数设置不合理,夹具压不到位或操作不当,很容易造成虚焊,焊接,不锈钢外壳表面氧化变色等不良情况。

因此,这里选择的焊接方法是精密MOPA激光点焊或螺旋焊,可以在被焊件处瞬间产生高温熔合,实现非接触焊接,准确定位,高效生产优质电池。

扣式电池负极与不锈钢外壳焊接成品拉丝,负极红铜箔。铜的导电性很好,但对于焊接来说,它是一种高度反光的材料,激光吸收率很低,小于10%;此外,材料极薄,在受热面积过大、受热时间过长或激光功率密度不足的情况下,铜箔容易变形,导致焊接效果不佳,这在很大程度上增加了焊接工艺的难度。

MOPA激光焊接装置由于具有较高的能量密度而避免了这些缺陷,使其更容易达到材料的吸收阈值。单个焊点的面积直径为0.25mm,以直径0.25mm的圆周为基准,均匀分布成6个等截面。MOPA激光峰值的条件下,高速度、小脉冲宽度和小加热区域,铜箔和不锈钢外壳可以焊接在一起密切合作,坚决,也不会导致变形的铜箔,均匀的焊接点,没有虚焊,铜箔不变形,不变色的电池壳,焊接牢固可靠。

激光焊接

钮扣电池正极与不锈钢外壳焊接而成,成品拉丝、铝箔。铝的导电性好,也属于高反射材料,激光吸收率低,约20%。采用MOPA激光螺旋焊接方法,焊接能量均匀,焊点形状一致性好,焊深牢固,外观光滑美观,不变形。螺旋线焊接轨迹均匀,线条无假焊,铝箔无变形,电池壳背无变色等不利条件,焊接牢固可靠,符合客户要求。

新型能源按钮电池顶盖密封焊接

这个零件的焊接工艺比较困难。纽扣电池盖采用厚度为0.12~0.15mm的不锈钢制作,纽扣电池外壳与盖板之间的连接采用加工后厚度为0.1mm的不锈钢制作。这两种薄材料的密封焊接要求外观光滑、不变形,这是传统焊接无法做到的。

这种工艺焊接的难点在于材料很薄。焊接工艺参数设置不当,功率过大,直接击穿电池外壳,损坏内芯。此外,材料易变形,热影响区大。功率太小,无法形成熔池,达到焊接的目的。

雷激光推出的QCW激光精密焊接机成功克服了纽扣电池薄材料的焊接问题,使此工艺得以顺利完成,并已在电池厂家正式投入生产。

纽扣电池顶盖与外壳的激光密封焊接效果。

展示了扣式电池顶盖与外壳之间激光密封焊接的放大效果。激光焊点直径小于0.2mm,激光机采用模块化结构设计,激光输出稳定,光电转换效率高达30%,支持任意波形设置,使每种材料具有最合适的波形参数。焊接密封压力试验符合要求,牢固可靠,外观光滑,不变形,满足客户要求。

新型能源纽扣电池引脚焊接

这一工艺的焊接应特别注意。引脚通常是镍片或镀镍材料,通过焊接叠加得到成品电池。在执行这一焊接工艺时,电池已经封装好,并且电池中充满了电解液,如果操作不当,很容易导致内部膜片焊接短路而导致失效;或电池外壳焊接,导致电解液流出等不良现象。

采用QCW精密焊机进行焊接效应器绘制。

QCW精密焊机实现纽扣电池引脚焊接示意图。

使用这两种设备的焊接引脚,焊点均匀稳定,外形美观,抗拉强度强,满足客户需求。这两种装置在焊接新能源纽扣电池方面有以下优点:

1、无电流通过电池,避免电池内部击穿;

2、非接触式焊接,避免加工对象因压力而变形;

3、精密激光束瞬间加热,避免电池热损伤;

4、焊接能量大,时间均匀,焊点形状和尺寸,焊接深度牢固一致,外观光滑,热影响区小;

5、设备体积小,便携,可实现自动化,配合流水线作业。

随着电子产品的快速发展,对新型纽扣电池的需求将会很大。激光精密焊接机和QCW精密激光焊接机,可以满足新能源纽扣电池生产中的焊接需求。

以上就是雷霆自动化激光切割厂家为您带来的相关资讯,希望对您有所帮助。


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