Ultrasonik metal kaynak lityum-iyon pil hücreleri

Bir Lityum-İyon içindeki metal eklemlere en yaygın olan üç metal Batarya paketi sekmeyi, sekme sekmesine ve sekmesine ek olarak folyodur. Otobüs. Her üç eklemin de tümü zorluklara birleştirir, ancak üçünkiyle, birden çok sayıda folyo katmanını bir tırnağa kaydırın zorluklardır. Eklem genellikle farklı metallerden oluşur, metal kalınlığı uyumsuzdur ve bir tarafa ( Sekmesi) nispeten kalındır (örneğin. 0.2 mm) diğeri çoklu, son derece ince yapılırken, katmanlar. Aşağıdaki resim, geniş bir formatın şemasını göstermektedir lityum-iyon Akü Paketi Hücre. Tüm mevcut kollektör tabaklarını toplamak için Sekme kaynağına folyo gereklidir (folyolar) Hücrenin içinde ve katılın onlara Hücre muhafazasından çıkan ve hücreye izin veren bir sekmeye Harici Bir Kaynağa Aktarılacak Enerji. Her hücrede sekme kaynağına iki folyo ve tipik olarak yüzlerce hücre vardır lityum-iyon Batarya Paketi. Çünkü Seri ve paralel bağlantıların, bir folyodaki bir sekme ekleminde bir arıza, tüm paketin çıkışını tehlikeye atar, bu nedenle sağlam birleştirme işlemi Gerekli.

Ultrasonik Metal Kaynak (UMW) bu belirli uygulama için değerlendirildi. İşlemin şeması gösterilmiştir. Aşağıda. Ultrasonik metal kaynak, bakır, alüminyum ve nikel gibi akü ile ilgili malzemelerin benzer ve farklı kombinasyonlarını kaynak yapabilir. Tipik olarak 20 ila 40 bin hertz ultrasonik titreşimler, basınç altında iki parçayı bir araya getirmek için kullanılır. Ovma eylemi, yüzeydeki oksit ve kirlenmeyi kopar ve iki 'pürüzsüz', temiz metal oluşturan yüzeylerin aşağı doğru parçalanır. Yüzeyler. Bir kez Bunlar Orta derecede ısı ve basınç altında temas, bir kaynak oluştu.

İşlem birkaç avantajları var. Satıcı Katı bir durum sürecidir, farklı malzeme kombinasyonlarına uyarlanabilir ve intermetallic'in oluşumu ile ilgili en çok endişeleri önler bileşikler. Kaplama dahil pillerde kullanılan son derece iletken malzemeleri kaynaklamak için idealdir. Bakır. Yüksek güç gerektirmez ve kaynak döngüleri çok kısa, bir saniyenin kesirleridir. Aynı zamanda birden fazla ince malzeme katmanına birleştirir. Operasyon.

her iki direnç spot kaynağı (rsw) ve lazer ışın kaynağı (LBW) Ayrıca göz önünde bulunduruldu, ancak yapılan bazı nitelikleri yok UMW lityum-iyon için daha arzu edilen bir katılım süreci Batarya Uygulama. Rsw bir malzemenin ısı üretmesi için bir malzemenin direncine dayanır. Katılma. Bununla birlikte, tipik olarak pil endüstrisinde kullanılan alüminyum ve bakır folyolar son derece düşük dirence sahiptir, ek olarak, alüminyum alaşımları inhibe eden sert bir yüzey oksit tabakası oluşturur. RSW ve ayrıca, oksit katmanının her folyonun her iki tarafında bulunduğu gerçeğine göre daha da bileşiktir. Katmanı. UMW Toplu direnişe dayanmaz ve doğal olarak oksit tabakalarını İşlemin bir parçası olarak uzaklaştırır. Lbw Kaynaktaki malzeme katmanları arasındaki boşluklara çok duyarlıdır. Eklem. Genel bir kural olarak, boşluk GAP daha az olmak % 10 Malzemenin kalınlığı. 12 μm folyo olurdu A 1.2 μm veya daha az, elde edilmesi çok zor olan ve aşırı yüklenmeyi gerektiren boşluk. Fikstür. Çünkü UMW kendi kendine sıkıştırma, boşluklar bir sorun değil.

tipik bir geniş format lityum-iyon Hücre, anot akım toplayıcısı ve katot akımı olarak alüminyum olarak bakır folyo kullanır. Koleksiyoner; Bu nedenle, hem bakır hem de alüminyum UMW ile değerlendirildi İşlem. Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi deneysel derzler, yalnızca benzer malzeme yığınlarıyla sınırlıydı, bu da alüminyum folyoların alüminyum tırnaklara ve bakırlara bakır folyolarına birleştirildi. Sekmeleri Sekme kalınlıkları sabit tutuldu 0.005 inç. İki folyo kalınlığı, 12 ve 25 μm ve iki folyo yığını yüksekliği, 20 ve 60 katman, fizibiliteyi kanıtlamak için değerlendirildi ve folyo kalınlığı ve folyo katmanlarının sayısı olarak eklem özellikleri üzerindeki etkilerini incelemek için değerlendirildi.

kesiti - 20 kat ince bakır

kesiti - 60 kat kalın alüminyum

Yukarıdaki enine kesitlerin analizi, folyo sıkıştırma, folyo hasarı ve kaynakın nihai durumuna daha yakından bakılmaktadır. Eklem. Tiner ve daha az sayıda folyo ile numuneler, kaynakla doğrudan bitişik folyo hareketinde bir artış göstermektedir. Bölge Buna karşılık, daha kalın ve daha fazla folyo katmanlı numuneler, kaynak bölgesine bitişik folyoların bir konsolidasyonu, genellikle daha büyük bir bağla sonuçlanır. Bölge. Tahvil bölgesindeki konsolidasyon ve artış meydana geldi Çünkü Kaynak takımının üzerine sıkışan kalın folyo yığınları, kaynaklı bölgeye bitişik alanda sıkıştırmaya neden olur.

Sonuçlar:

Tek bir ultrasonik metal kaynak çalışmasında bir sekmeye birden çok ince folyo katmanlarına katılmak uygundur. Kaynaklar, hassas folyoyu kırılmadan ulaşılabilir. Katmanlar. Yapıştırma, folyoda, her bir folyoda yanı sıra folyo arayüzünde, güçlü, yüksek derecede iletkenle sonuçlanan folyoda meydana gelir. Elektro mekanik Eklem.

IR Videografi Videografi Tüm eklemlerin, 60 katmandan oluşan bakır numunesi hariç, 25 katlı μm folyo, 60 altında kaldı ºC Sırasında İşlemin belirten kaynak döngüsü yakındaki ısıya duyarlı bileşenler.