كيف يمكن حل مشكلة حجم وصلة اللحام غير المتناسق واستهلاك دبوس اللحام غير المتناسق؟
في تكنولوجيا الطاقة الجديدة المتغيرة بسرعة اليوم، تعد الخلايا الأسطوانية جزءًا مهمًا من بطاريات الليثيوم أيون، ويرتبط أدائها وعملية التصنيع بشكل مباشر بالكفاءة والسلامة الشاملة لحزمة البطارية.
في تجميع بطارية الليثيوم PACK، يجب توصيل خلايا أسطوانية متعددة على التوالي أو بالتوازي لتلبية متطلبات الجهد والسعة المطلوبة. آلة لحام البقعة ببطارية ليثيوم أيونهو جهاز يستخدم خصيصاً لعملية اللحام في عملية تجميع البطاريات الأسطوانية. مبدأ عملها هو استخدام تيار كبير لحظي للمرور عبر ألسنة البطارية وقضيب البطارية الأسطوانية، بحيث تصل المادة المعدنية عند نقطة الاتصال إلى نقطة الانصهار في وقت قصير، ثم يتم دمج المعدن معًا تحت عمل الضغط لتشكيل وصلة لحام ثابتة. تعتمد طريقة اللحام هذه على التأثير الحراري للمقاومة. عندما يمر التيار عبر جزأين معدنيين متلامسين، بسبب مقاومة المعدن نفسه، وفقًا لقانون جول (Q=I²Rt، حيث Q هي الحرارة، I هي التيار، R هي المقاومة، وt هو الوقت)، ستكون الحرارة المتولدة عند نقطة الاتصال، وبالتالي تحقيق اللحام.
آلة لحام نقطي أوتوماتيكية مزدوجة الجوانب
ومع ذلك، في عملية لحام الخلايا الأسطوانية PACK، وهي ظاهرة لا يمكن تجاهلها، فإن تأثير بلتيير غالبًا ما يجلب تحديات للإنتاج.
تحديات تأثير بلتيير في لحام البطاريات الاسطوانية PACK
تأثير بلتيير، الذي اكتشفه لأول مرة العالم الفرنسي جاك. بلتيير في عام 1834، هي ظاهرة كهروحرارية. عندما يمر التيار عبر دائرة مكونة من موصلين مختلفين (أو أشباه الموصلات)، يحدث امتصاص الحرارة أو إطلاق الحرارة عند المفصل. تنشأ هذه الظاهرة من اختلاف مستوى الطاقة لحاملات الشحنة في المواد المختلفة. عندما تنتقل الشحنة من مستوى طاقة مرتفع إلى مستوى طاقة منخفض، فإنها تطلق طاقة، والتي تتجلى في إطلاق الحرارة؛ وعلى العكس من ذلك، فإنه يمتص الطاقة، والذي يتجلى في امتصاص الحرارة. إن تأثير بلتيير ليس قابلاً للعكس فحسب، بل إن شدة امتصاص الحرارة أو إطلاق الحرارة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالحجم الحالي وخصائص الموصل ودرجة حرارة النهاية الساخنة.
يعتمد لحام المقاومة لحزم البطاريات الأسطوانية عمومًا اللحام المتوازي. في ظل طريقة اللحام هذه، حتى لو كانت الأقطاب الكهربائية اليسرى واليمنى تحت نفس ظروف العمل (ضغط اللحام، مادة القطب الكهربائي، مقاومة التلامس، تيار اللحام، وقت التشغيل، وما إلى ذلك)، فإن نقاط اللحام غالبًا ما تكون غير متساوية على اليسار واليمين حق.
فلماذا توجد مشاكل مثل "الحجم غير المتساوي لبقع اللحام اليسرى واليمنى" و"الطول غير المتناسق للأقطاب الكهربائية اليسرى واليمنى" عندما تكون ظروف العمل على الجانبين الأيسر والأيمن هي نفسها؟
وذلك لأنه عندما يتعلق الأمر بتوصيل معادن مختلفة أو مواد شبه موصلة، فإن التيار الذي يمر عبر نقطة اللحام قد يتسبب في امتصاص الحرارة المحلية أو إطلاق الحرارة. إذا كانت الحرارة متفاوتة، فسوف يؤثر ذلك على جودة اللحام وحتى أداء البطارية.
تكون نقاط اللحام غير المستوية اليسرى واليمنى في اللحام المتوازي عرضة لمشاكل مثل اللحام البارد والإبر الملتصقة واللحام الزائد. وهذا ليس له تأثير كبير على جودة اللحام في PACK فحسب، بل إن سرعة استهلاك الأقطاب الكهربائية على كلا الجانبين مختلفة تمامًا أيضًا. يكون القطب ذو الإبر الملتصقة على اليسار أقصر، والقطب الموجود على اليمين أطول؛ والفرق في طول إبرة اللحام سوف يسبب اختلاف في ضغط اللحام بين الإبرة اليسرى واليمنى، مما يؤثر على استقرار جودة اللحام.
بالنسبة لتأثير بلتيير في لحام حزم البطاريات الأسطوانية، يمكن البحث عن حلول فعالة من الجوانب التالية:
1. ضبط ضغط اللحام: إذا كان مصدر طاقة أحادي القطب، عندما يحتوي الجانب الأيسر على إبر لاصقة ومفاصل لحام باردة، يمكن تقليل ضغط اللحام على الجانب الأيسر بشكل مناسب لجعل ضغط اللحام على الجانب الأيسر أقل من الضغط الموجود على الجانب الأيسر. الجانب الأيمن. بهذه الطريقة، ستزداد مقاومة التلامس R بين البطارية اليسرى وقطعة التوصيل المصنوعة من النيكل النقي. وفقًا لمعادلة الطاقة Q=0.24I²Rt، بعد تشغيل اللحام، تزداد مقاومة مفصل اللحام الأيسر، وتزداد أيضًا طاقة اللحام على الجانب الأيسر وفقًا لذلك، مما سيوازن طاقة اللحام على الجانبين الأيسر والأيمن. .
2. استخدم مصدر طاقة ثنائي القطب: بعد تشغيل مصدر الطاقة، قم أولاً بتحرير تيار موجي إيجابي، ثم قم بتحرير تيار موجي سلبي. باستخدام الخصائص العكسية لتأثير بلتيير، تصبح نقطة امتصاص الحرارة تحت شكل الموجة الإيجابية نقطة إطلاق للحرارة تحت شكل الموجة السلبية، والتي يمكن أن تعوض فرق اللحام بين الجانبين الأيسر والأيمن لشكل الموجة الإيجابية. من خلال تصحيح الأخطاء، بعد تراكب طاقتي التشغيل، يتم تشكيل قلبين لحام لهما نفس الحجم بشكل أساسي، ويتم الحصول على بقايا لحام موحدة نسبيًا.
3. اختيار المواد والمعالجة المسبقة: اختيار المواد ذات التأثير الكهروحراري الصغير وأداء اللحام الجيد، مثل الموصلات المطلية بالنيكل. لا تعمل طبقة الطلاء بالنيكل على تعزيز قابلية اللحام للموصل فحسب، بل تضعف أيضًا تأثير بلتيير إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك، يجب تنظيف سطح خلية البطارية جيدًا قبل اللحام لإزالة الشوائب مثل الزيت المضاد للصدأ الذي قد يؤثر على جودة اللحام.
4. استخدام دبابيس اللحام عالية الجودة: تحسين تصميم دبابيس اللحام، واختيار المواد ذات الجودة المستقرة، وتحسين مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل لدبابيس اللحام، وزيادة عمر خدمة دبابيس اللحام، وتقليل عدم تناسق حجم مفصل اللحام و استهلاك دبوس اللحام الناتج عن مشاكل جودة دبوس اللحام.
إبر اللحام لآلة لحام نقطية البطارية
5. تعزيز تدابير تبديد الحرارة: قم بإعداد أجهزة فعالة لتبديد الحرارة في منطقة اللحام، مثل نتوءات الأعمدة النحاسية لتبديد الحرارة أو المشتتات الحرارية، لتصدير الحرارة المتولدة أثناء عملية اللحام بسرعة وتقليل تأثير نقاط اللحام على الجزء الداخلي للبطارية. خلية. تعد نتوءات الأعمدة النحاسية التي تبدد الحرارة مناسبة بشكل خاص لتبريد النقاط الساخنة نظرًا لصغر حجمها وكثافتها العالية، ويمكن أن تقلل بشكل فعال من ارتفاع درجة الحرارة المحلية الناتج عن تأثير بلتيير.
6. آلية المراقبة والتغذية الراجعة: إنشاء آلية مراقبة وتغذية راجعة في الوقت الفعلي لعملية اللحام، واستخدام أجهزة استشعار درجة الحرارة وغيرها من المعدات لمراقبة تغيرات درجة الحرارة في منطقة اللحام، وضبط معلمات اللحام على الفور أو اتخاذ تدابير علاجية أخرى بمجرد حدوث ذلك. تم العثور على خلل لضمان جودة اللحام وسلامته.
خط تجميع حزمة بطارية ليثيوم أيون أوتوماتيكي بالكامل لـ ESS
شركة Acey New Energy متخصصة في البحث وتصنيع المعدات المتطورة لخلايا وحزم بطارية الليثيوم أيون. لا يمكننا توفير آلة لحام نقطي أوتوماتيكية عالية الدقة فحسب، بل نقدم أيضًا حلًا شاملاً للخلايا الأسطوانية والأكياس والمنشورية خط تجميع حزمة بطارية أيون الليثيوم ، نحن ملتزمون بأن نصبح شريكًا ممتازًا في مجال مجموعة البطاريات الأسطوانية مع التكنولوجيا الاحترافية والمنتجات عالية الجودة والخدمة اليقظة، مما يساعد العملاء على تحقيق إنتاج فعال.
