Mengapa Pra-Pembersihan Terminal Kimpalan Penting dalam Pembuatan PACK Bateri Litium

Dalam barisan pemasangan PACK bateri litium, banyak penyepadu berdebat sama ada untuk melangkau pembersihan terminal untuk mengurangkan masa kitaran. Walau bagaimanapun, menggunakan automatikmesin pembersihan lasersebelum kimpalan titik bukan pilihan-ia adalah prasyarat utama untuk keselamatan dan hasil.

Dari masa sel meninggalkan kilang, melalui pengendalian, penyimpanan dan akhirnya ke barisan pemasangan PACK, permukaan terminal tidak dapat tidak mengumpul berbilang lapisan bahan cemar yang tidak kelihatan yang tidak dapat dikesan sepenuhnya dengan mata kasar. Ini boleh dibahagikan kepada tiga kategori utama:

• Pertama, filem oksida yang terbentuk secara semula jadi pada terminal kuprum dan aluminium-ini adalah bahan cemar yang paling biasa dan paling memudaratkan.
• Kedua, minyak organik seperti pengecap karat-minyak pencegah dan agen pelepas yang tinggal daripada proses pembuatan sel.
• Ketiga, kekotoran seperti habuk, serpihan getah dan gentian sarung tangan diambil semasa pengendalian dan pengangkutan.

Prinsip teras kimpalan laser ialah penggunaan pancaran tenaga-tinggi untuk mencairkan logam dan mencapai ikatan metalurgi. Walau bagaimanapun, lapisan oksida dan bahan organik pada permukaan terminal secara langsung menjejaskan kestabilan kolam cair, yang membawa kepada satu siri kecacatan kimpalan:

Pada suhu tinggi, bahan cemar organik mengewap serta-merta, dan gas tidak dapat keluar dalam masa, membentuk keliangan padat dalam jahitan kimpalan. Ini secara langsung mengurangkan kawasan gabungan berkesan dan melemahkan kekuatan kimpalan dengan ketara. Plasma yang dihasilkan oleh bahan cemar juga melindungi tenaga laser, memaksa pengendali meningkatkan kuasa kimpalan untuk mengimbangi-yang seterusnya boleh menyebabkan terbakar-terlalu, bintik pecah dan percikan logam.

Tambahan pula, lapisan oksida penebat menghalang pelakuran logam, mengakibatkan kimpalan palsu yang kelihatan boleh diterima secara visual tetapi sebenarnya adalah kecacatan dalaman-penyambung sejuk yang tidak dapat dikesan sama sekali oleh pemeriksaan visual konvensional.

Jahitan kimpalan terminal ialah laluan konduktif teras dalam modul bateri. Kebersihan kimpalan secara langsung menentukan rintangan sentuhan dan juga merupakan kunci kepada kestabilan prestasi keseluruhan keseluruhan pek.

Untuk terminal yang tidak dibersihkan, lapisan oksida sisa dan kekotoran dalam jahitan kimpalan boleh menyebabkan penyelewengan ketara dalam rintangan sentuhan sambungan siri individu. Di bawah pengecasan pantas atau keadaan nyahcas berkadar tinggi, arus hanya boleh menumpukan pada titik pelakuran berkesan setempat, yang membawa kepada pemanasan tidak normal pada terminal-dengan perbezaan suhu pada titik tunggal yang berpotensi melebihi 15 darjah .

Operasi jangka panjang pada suhu tinggi mempercepatkan penuaan sel dan penguraian elektrolit, secara langsung meluaskan ketidakseimbangan voltan antara sel dalam modul dan memburukkan lagi keupayaan pudar. Menurut data pengeluaran yang diukur, modul yang dipasang tanpa pembersihan pra-kimpalan biasanya menunjukkan pengurangan 15%–20% dalam hayat kitaran, dan serakan rintangan dalaman merentasi pek lebih daripada dua kali ganda.

Sebaliknya, barisan pengeluaran yang melaksanakan pembersihan laser piawai sebelum kimpalan boleh menstabilkan rintangan sentuhan setiap sambungan siri secara konsisten dalam 20 μΩ, meningkatkan konsistensi modul dengan ketara dan mengurangkan kemerosotan bateri pramatang pada sumber.

Apabila membuka sebilangan besar kes kegagalan selepas jualan dalam PACK bateri storan dan daya tarikan, menjadi jelas bahawa kimpalan terminal yang lemah dan pemanasan lampau sambungan adalah antara pencetus kerosakan yang paling kerap.

Kimpalan sendi sejuk yang tersembunyi mempamerkan rintangan sentuhan yang sangat tidak stabil. Semasa kitaran caj-penyahcasan berterusan, haba secara beransur-ansur terkumpul, bahan penebat secara beransur-ansur menghanguskan dan menghakis selongsong sel. Dalam kes yang melampau, ini boleh mencetuskan pelarian haba secara langsung.

Pada masa ini, piawaian proses OEM automotif terkemuka dan penyepadu storan tenaga peringkat teratas telah secara seragam menetapkan bahawa pembersihan terminal pra-kimpalan merupakan langkah wajib. Khususnya, sel yang telah disimpan selama lebih daripada 72 jam atau disimpan dalam bengkel kelembapan tinggi mengalami penebalan lapisan oksida yang cepat pada terminal-ia mesti dibersihkan semula sebelum dikimpal dan dilarang sama sekali daripada diproses terus pada peralatan. Melangkau langkah ini bukan sahaja menyukarkan produk untuk lulus pensijilan keselamatan yang berwibawa, tetapi kos perkhidmatan selepas jualan dan penarikan balik kelompok berikutnya jauh melebihi pelaburan dalam proses pembersihan itu sendiri.

Banyak kilang enggan melaksanakan langkah pembersihan, terutamanya kerana kebimbangan terhadap peningkatan kos peralatan dan masa takt pengeluaran yang lebih perlahan. Walau bagaimanapun, data pengeluaran dunia sebenar menceritakan perkara yang bertentangan.

Pada barisan pengeluaran tanpa pembersihan pra-kimpalan, kadar kecacatan kimpalan laser biasanya melebihi 0.8%. Jumlah kerja semula yang tinggi yang diperlukan untuk sambungan sejuk, keliangan dan bintik pecah bukan sahaja membazirkan sel dan bahan busbar tetapi juga menggunakan tenaga kerja dan jam kerja yang ketara. Selepas menambah stesen pembersihan laser automatik, hasil kimpalan boleh dikekalkan secara stabil melebihi 99.5%, dengan kos kerja semula dikurangkan secara drastik.

Pada masa yang sama, terminal bersih menawarkan kecekapan gandingan tenaga laser yang lebih tinggi, menghapuskan keperluan untuk operasi beban kuasa tinggi yang berpanjangan. Ini secara berkesan memanjangkan hayat perkhidmatan komponen teras seperti laser dan galvanometer, sambil mengurangkan kos penyelenggaraan peralatan. Selain itu, pembersihan laser ialah proses tanpa sentuhan, tanpa penggunaan, dengan kitaran pembersihan setiap sel dikawal dalam masa 2 saat. Ia boleh disepadukan dengan lancar dengan stesen kimpalan tanpa menjejaskan kecekapan keseluruhan barisan pengeluaran.

Oksida dan sisa penebat pada terminal bateri secara langsung memberi kesan kepada integriti sendi. Mengeluarkan bahan cemar ini sebelum mengimpal adalah salah satu cara yang paling berkesan untukmenyelesaikan 70% daripada kecacatan kimpalandalam talian penyambung automatik. Untuk memahami cara penyediaan permukaan sesuai dengan langkah pembuatan awal, baca panduan kamipembersihan elektrod bateri litiumatau ketahui lebih lanjut tentangmemaksimumkan kecekapan dengan pembersihan lasermerentasi keseluruhan baris.

Pertama, kawal ketat tempoh sah pembersihan. Selepas pembersihan, terminal yang terdedah kepada udara akan membentuk semula lapisan oksida dengan cepat. Dalam persekitaran kelembapan tinggi, tetingkap bersih yang berkesan hanya 1‑2 jam. Jika masa ini melebihi masa, pembersihan semula adalah wajib-kimpalan terus tidak dibenarkan.

Kedua, standardkan skop pembersihan. Hanya kawasan kimpalan di mana busbar membuat sentuhan perlu dibersihkan; tidak perlu membersihkan kawasan yang luas. Ini mengelakkan kerosakan lapisan pempasifan asli pada terminal, dengan itu mengimbangi kebolehpercayaan kimpalan dengan rintangan kakisan jangka panjang.

Permukaan terminal memerlukan kawalan nadi yang halus untuk membuang sisa penebat tanpa mengubah lapisan pengalir kuprum/aluminium yang mendasari. Ketahui lebih lanjut tentang ketepatan kamimesin pembersihan laser berdenyutdioptimumkan untuk kenalan elektronik sensitif.

Pembersihan terminal pra-kimpalan bukanlah satu langkah tambahan yang tidak perlu yang hanya menambahkan penggilap-ia merupakan proses asas yang menstabilkan hasil kimpalan, memastikan prestasi bateri dan melindungi keselamatan produk.

Perangkap terbesar dalam proses pengeluaran besar-besaran ialah "menjimatkan sedikit wang sambil mengambil risiko besar." Meninggalkan langkah pembersihan standard secara membabi buta mungkin kelihatan meningkatkan daya pengeluaran jangka pendek dan mengurangkan kos, tetapi pada hakikatnya, ia datang dengan mengorbankan kebolehpercayaan dan keselamatan produk-suatu pertukaran yang langsung tidak membuahkan hasil.