Hvorfor bruge ultralydssvejsning til lithiumbatterier?

Ultralydssvejsning bruger højfrekvente-vibrationsbølger, der transmitteres til overfladerne af to genstande, der skal svejses. Under tryk gnider overfladerne mod hinanden og danner en fusion mellem molekylære lag.

Hovedkomponenterne i et ultralydssvejsesystem inkluderer en ultralydsgenerator, transducer, amplitudetransformer, svejsehovedtriplet, form og ramme. Ultralydsbølger kan ikke kun bruges til at svejse metaller og hård termoplast, men også til at behandle stoffer og film.

Ultralydsmetalsvejsning udnytter den mekaniske vibrationsenergi fra ultralydsfrekvenser (over 16kHz) til at forbinde lignende eller uens metaller. Under ultralydssvejsning tilføres arbejdsemnet ingen strøm eller varmekilder med høj-temperatur; i stedet omdannes rammens vibrationsenergi under statisk tryk til friktionsarbejde, deformationsenergi og en begrænset temperaturstigning mellem emnerne. Den metallurgiske binding mellem samlingerne er en fast-svejsning opnået uden at smelte basismaterialerne. Derfor overvinder den effektivt sprøjt- og oxidationsfænomenerne, der opstår under modstandssvejsning. Ultralydsmetalsvejsemaskiner kan udføre enkelt-punktssvejsning, multi-punktssvejsning og kortstrimmelsvejsning på fine tråde eller tynde plader af ikke-jernholdige metaller såsom kobber, sølv, aluminium og nikkel. De er meget brugt til svejsning af tyristorledninger, sikringselementer, elektriske ledninger, lithiumbatterielektroder og tapper.

I lithiumbatteriteknologi er der tre typer metalsvejsemetoder: kobber/aluminiumsfolie til fane, fane til fane og fane til bus. Svejsning af kobber/aluminiumsfolie til flige er den mest udfordrende, fordi de to ender af svejsningen bruger metaller af forskellig tykkelse og materialer; den ene ende (fanen) er relativt tyk (f.eks. 0,2 mm), mens den anden ende består af flere lag af ekstremt tynde metalplader.

ACEY-USW-1 Ultralydspunktsvejsemaskineer designet til at forbinde nikkel- og aluminiumsmaterialer i forbindelse med batterifremstilling eller andre applikationer.

Svejsefolie til faner forbinder alle anode- og katodefolier inde i batteriet til deres tilsvarende faner, og overfører derved energi fra batteriets interne komponenter til de eksterne komponenter. Hundredvis af lithiumbattericeller udgør en typisk lithiumbatteripakke. Battericellerne er forbundet i serie eller parallelt. Hvis en forbindelse mislykkes, vil hele batteripakken svigte. Derfor er robuste og sikre forbindelser afgørende.

Forbindelsen mellem flerlagsfolien og fligene opnås ved hjælp af Ultrasonic Metal Welding (UMW), som vist i diagrammet nedenfor. UMW er ideel til svejsning af forskellige metalmaterialer såsom kobber, aluminium og nikkel. To metaldele presses sammen og vibreres i forhold til hinanden ved høje ultralydsfrekvenser (typisk 20-40kHz). Varmen genereret af friktion fjerner oxider og forurenende stoffer fra metaloverfladerne, hvilket skaber en glat overflade. Under passende tryk og varme dannes en svejsning mellem de to.

en. Svejsematerialet smelter ikke, hvilket bevarer metallets egenskaber.

b. Fremragende elektrisk ledningsevne efter svejsning med ekstremt lav eller næsten{1}}nul modstand.

c. Lave krav til svejsemetaloverfladen; oxidation eller galvanisering er acceptabel.

d. Kort svejsetid; ingen flux, gas eller lodning er påkrævet.

e. Gnist-fri svejsning; miljøvenlig og sikker.

1) Nikkel-metalhydridbatterier: Nikkelnet og nikkelplade er smeltet sammen.

2) Lithium-ion-batterier og polymerbatterier: Kobberfolie og nikkelplade er smeltet sammen; aluminiumsfolie og aluminiumsplade er smeltet sammen.

3) Trådsammensmeltning: Sammensmeltning af enkelte eller flere ledninger bundet sammen.

4) Trådsammensmeltning med forskellige elektroniske komponenter, kontakter og stik.

5) Sammensmeltning af forskellige metalplader til høj-strømkontakter, såsom elektromagnetiske kontakter og sikringsløse kontakter.

Acey Intelligentleverer også lasersvejsemaskine og ultralyds-trådbindingsmaskine. Hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at kontakte os.

Kontakt nu