מהי נקודת הפיצוץ של ריתוך לייזר?
איזו השפעה יש לנקודת הפיצוץ על סוללות ליתיום-יון?
ניתוח הגורמים לנקודות פיצוץ
אמצעים לשליטה על נקודות פיצוץ
בריתוך לייזר, איכות ריתוך ויעילות תמיד היו חששות עיקריים עבור יצרני סוללות ליתיום-יון גדולים, בעוד שיציבות הציוד היא קריטית גם ליעילות ואיכות ייצור הסוללות.
בייצור הנוכחי של סוללות מרובעות על ידי אלומיניום, לאיכות הריתוך סביב הכיסוי העליון משפיעה משמעותית על ייצור הרכבת הסוללות. יעילות הייצור הטובה ביותר הנוכחית יכולה להגיע ל 99.5% (סוללות מארז אלומיניום מרובעות, עובי מעטפת 0. 6 מ"מ), אך ברוב המקרים ניתן לשמור עליו רק בסביבות 97. 5-98. 5%. בייצור בפועל, איכות התפר הריתוך מושפעת בעיקר על ידי פגמים כמו תפר ריתוך, נקודות פיצוץ וחורי סיכה, ואחריהם פגמים כמו היתוך לא שלם ותפר ריתך לא אחיד.
מהי נקודת הפיצוץ של ריתוך לייזר?
פגמים הנגרמים כתוצאה מריתוך לייזר בסוללות ליתיום-יון מסווגים על סמך היווצרותם וביצועיהם: מומים היווצרים (נקבוביות, ריסוס, נקודות פיצוץ, עקביות היווצרות גרועה), ליקויי חיבור (סדקים, תחתון) ומומים בביצועים.
נקודות פיצוץ הן מונח קולניאלי למומים נקודתיים בריתוך לייזר בתעשיית סוללות ליתיום-יון. בעיקרו של דבר, מדובר בבעיות מרוסות (הידועות גם בשם "נקודות חמות"). ישנם גורמים רבים הגורמים לריסוק, כמו ניקיון חומרים, טוהר חומרים ותכונות חומר, אך יציבות הלייזר היא הגורם המכריע. הופעת בליטות, נקבוביות על פני המארז או בועות בפנים נגרמת בדרך כלל על ידי קוטר ליבת סיבים קטן מדי או הגדרות אנרגיה לייזר גבוהה מדי.
כאשר קרן הלייזר מחממת את החומר ברציפות, מתכת מוצקה הופכת לנוזל ויוצרת בריכת נמס. לאחר מכן, המתכת הנוזלית בבריכת ההמסה מחוממת ו"רתיחה ". בסופו של דבר, החומר סופג חום ומאדה, כאשר רותח משנה לחץ פנימי ונסח מתכת נוזלית שמסביב, וכתוצאה מכך "מתרסק".
השפעת נקודות פיצוץ על סוללות ליתיום-יון
נקודות פיצוץ אינן רק סוגיות קוסמטיות; תהליכי ייצור שונים גורמים לנקודות פיצוץ שיש בהן השפעות שונות על הסוללה.
תהליך ריתוך מחבר סוללה:
זה משפיע על חוזק החיבור ויכולת נשיאת הזרם בין המחבר לכיסוי העליון. אם פיצוץ נוחת על פני הסוללה החשופים, הוא יכול לשרוף את המפריד, ולגרום לקצר בין האלקטרודות. אם הוא נשאר בתוך הסוללה, זה יכול לגרום לפריקה עצמית לא תקינה.
במהלך ריתוך הכיסוי העליון וריתוך מסמרת, נקודות פיצוץ משפיעות על אדירות האוויר של התא ועל חוזק המכני של המארז כדי להתנגד להתרחבות פנימית, מה שמציב סיכונים לדליפה נוזלית וכדי חגירה לחות במהלך השימוש.
רמת חבילת המודול משפיעה בעיקר על חוזק מכני ועל זרם יתר.
בהתבסס על הופעת נקודות פיצוץ, בדרך כלל ניתן לחלק אותם לנקודות פיצוץ שחורות ונקודות פיצוץ לבנות.
(1) גורמים לנקודות פיצוץ שחורות
כאשר הלייזר עובר דרך מזהמים, הוא מפעיל תגובת חמצון נמרצת היוצרת גז, ומשפיעה ישירות על יציבות חור המפתח של בריכת המכה, וכתוצאה מכך נקודות פיצוץ שחורות. זה מתבטא כסגירה לא תקינה של חור המפתח של בריכת ההמסה, וכתוצאה מכך לא מספיק עומק נמס, לא מספיק רוחב נמס, משטחים לא מוסרים או חדירה ישירה של חומר הבסיס. חיתוך מטלוגרפי נדרש לפסק דין. מקורות המזהמים כוללים בדרך כלל את ההיבטים הבאים:
① חפצים זרים שנותרו במזון
זה נגרם בעיקר בזרימת חלקים בתהליך הייצור, כגון סיכה שמן מציוד אגרוף וחסום, כלי התאמה או סרט דבק המשמש לאבטחת גופי.
② זיהום במהלך אריזת רכיבים ותחבורה
זה נגרם בעיקר על ידי שאריות אורגניות מקצוות חדים של מכסים ופגזי אלומיניום, כמו גם שריטות מחומרי אריזה.
③ זיהום הדבק בתפר הריתוך במהלך הריתוך
לדוגמה, מפעילים המטפלים בליבות סוללה עם כפפות מלוכלכות מזהמים את האזור המרותך.
(2) גורמים לנקודות פיצוץ כסף
זה נובע בעיקר מהתנהגות דינאמית לא יציבה של חור המפתח במהלך ריתוך חדירה עמוק בלייזר. אם התהליך נמצא בגבולות העליונים או התחתונים של חלון התהליך, שינויים סביבתיים חיצוניים יכולים בקלות לגרום לחור הקטן להיות לא יציב, מה שמוביל לקרע בחור. ההפתק המתקבל עלול לגרום לעומק החדירה לא מספיק ו- 外观不合格. מצב זה מלווה בדרך כלל בריתוך לא שלם (עומק חדירה לא ממושב חלקית, לא מספיק, לא מספיק נמס, לא מספיק אנרגיה).
הסערה בגז המגן, המתרחשת בדרך כלל בסמוך לפינות, מלווה לעתים קרובות בשינויים בצבע תפר הריתוך (חמצון).
רטט ריתוך לייזר או רטט ציר, וגורם לחוסר יציבות של חור המפתח.
חוסר יציבות של עמדת ריתוך נקודה לפני המקום, שינויים פתאומיים בנפח ההיתוך.
ריתוך נקודת טבעת או ריתוך מורכב, עם יחס מוגזם של כוח הליבה לכוח הטבעת החיצוני, וכתוצאה מכך עומק חדירה מוגזם וחוסר יציבות חור המפתח.
בחירת פרמטר תהליכים בסמוך למגבלות העליונות והתחתונות של חלון התהליך, מה שמוביל לחוסר יציבות של חור המפתח.
תכולת לחות לא תקינה על פני חומרים נכנסים.
ליקויי ריתוך לייזר לייזר ליתיום -יון - פתרונות נקודת פיצוץ
המפתח טמון באימות תכנון ניסיוני כדי לזהות את הגורם ואז להתייחס אליו באופן ספציפי.
(1) להבטיח עקביות בפער בין משטחי הריתוך, כאשר הפער נשמר קטן (על פי סטנדרטים באתר וספציפי מוצר).
(2) אין מזהמים (מיישמים באופן מלאכותי סרט כחול, דבק וכו ', כדי לאמת את סוג המזהם, מקורו מתחנת עבודה ספציפית, פעולה או מתקן, והאם רצף התהליך סביר).
(3) השתמש בכוח קטן כדי לפגוע בצלחת הפלדה כדי לבדוק את מצב הנדנדה.
(4) בריכת נמס לא יציבה: הימנע מבחירת כמות הדפוקוס, קצב זרימת הגז, מסלול, אנרגיה ויחס כוח טבעת פנימי/חיצוני בגבולות העליונים או התחתונים של חלון התהליך כדי למנוע את הכניסה של החור הקטן למצב לא יציב ולהושפע על ידי תנודות סביבתיות.
