일관되지 않은 솔더 조인트 크기와 일관되지 않은 솔더링 핀 소비 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?
오늘날 급변하는 신에너지 기술 속에서 원통형 셀은 리튬이온 배터리의 중요한 부분으로, 그 성능과 제조 공정은 배터리 팩의 전반적인 효율성과 안전성과 직결됩니다.
리튬 배터리 PACK 조립 시 필요한 전압 및 용량 요구 사항을 충족하려면 여러 개의 원통형 셀을 직렬 또는 병렬로 연결해야 합니다. 리튬 이온 배터리 스폿 용접기원통형 배터리 조립 공정 중 용접 공정에 특별히 사용되는 장치입니다. 작동 원리는 순간적인 큰 전류를 사용하여 원통형 배터리의 배터리 탭과 모선을 통과하여 접점의 금속 재료가 짧은 시간에 융점에 도달한 다음 금속이 아래에서 함께 융합되는 것입니다. 견고한 솔더 조인트를 형성하기 위한 압력 작용. 이 용접 방법은 저항 열 효과를 기반으로 합니다. 전류가 두 개의 접촉된 금속 부품을 통과할 때 금속 자체의 저항으로 인해 줄의 법칙(Q=I²Rt, 여기서 Q는 열, I는 전류, R은 저항, t는 시간)에 따라 열이 발생합니다. 접촉점에서 발생하여 용접이 됩니다.
자동 양면 스폿 용접기
그러나 원통형 셀 PACK의 용접공정에서는 무시할 수 없는 현상인 펠티에 효과(Peltier effect)가 생산에 어려움을 가져오는 경우가 많다.
원통형 배터리 PACK 용접에서 펠티에 효과의 과제
펠티에 효과는 프랑스 과학자 J.A.C.가 처음 발견했습니다. 1834년 펠티에(Peltier)는 열전 현상을 발견했습니다. 전류가 두 개의 서로 다른 도체(또는 반도체)로 구성된 회로를 통과할 때 접합부에서 열 흡수 또는 열 방출이 발생합니다. 이 현상은 서로 다른 물질의 전하 캐리어의 에너지 준위 차이로 인해 발생합니다. 전하가 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 이동할 때 에너지를 방출하며 이는 열 방출로 나타납니다. 반대로 에너지를 흡수하여 열 흡수로 나타납니다. 펠티에 효과는 가역적일 뿐만 아니라 열 흡수 또는 열 방출의 강도는 전류 크기, 도체 특성 및 핫엔드 온도와 밀접한 관련이 있습니다.
원통형 배터리 팩의 저항 용접은 일반적으로 평행 용접을 채택합니다. 이 용접 방법에서는 왼쪽 전극과 오른쪽 전극이 동일한 작업 조건(용접 압력, 전극 재료, 접촉 저항, 용접 전류, 전원 투입 시간 등)에서도 용접 지점이 왼쪽과 오른쪽의 불균일한 경우가 많습니다. 그렇죠.
그렇다면 좌측과 우측의 작업조건이 동일할 때 왜 "좌우 용접점의 크기가 불균일", "좌우 전극의 길이가 일정하지 않음"과 같은 문제가 발생하는가?
이종 금속이나 반도체 소재를 연결할 때 용접점에 전류가 흐르면 국부적인 열흡수나 방열이 발생할 수 있기 때문이다. 열이 고르지 않으면 용접 품질은 물론 배터리 성능에도 영향을 미칩니다.
평행용접 시 좌우 용접점이 고르지 않아 냉간용접, 바늘 찔림, 과용접 등의 문제가 발생하기 쉽습니다. 이는 PACK의 용접 품질에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라 양쪽 전극의 소모 속도도 상당히 다릅니다. 왼쪽에 바늘이 꽂혀 있는 전극은 더 짧고, 오른쪽에 있는 전극은 더 깁니다. 용접바늘 길이의 차이는 왼쪽 바늘과 오른쪽 바늘 사이의 용접압력의 차이를 발생시켜 용접 품질의 안정성에 영향을 미칩니다.
원통형 배터리 팩 용접에서의 펠티에 효과에 대해서는 다음과 같은 측면에서 효과적인 솔루션을 찾을 수 있습니다.
1. 용접 압력 조정: 단극 전원 공급 장치의 경우 왼쪽에 끈적한 바늘과 차가운 납땜 접합이 있는 경우 왼쪽의 용접 압력을 적절하게 줄여 왼쪽의 용접 압력을 왼쪽의 용접 압력보다 낮출 수 있습니다. 우편. 이러한 방식으로 왼쪽 배터리와 순수 니켈 연결 부분 사이의 접촉 저항 R이 증가합니다. 에너지 공식 Q=0.24I²Rt에 따르면 용접 전원이 켜진 후 왼쪽 솔더 접합의 저항이 증가하고 그에 따라 왼쪽 용접 에너지도 증가하여 왼쪽과 오른쪽 용접 에너지의 균형이 유지됩니다. .
2. 바이폴라 전원 공급 장치 사용: 전원 공급 장치의 전원을 켠 후 먼저 양의 파형 전류를 방출한 다음 음의 파형 전류를 방출합니다. 펠티에 효과의 가역적 특성을 이용하여 정파형 아래의 열흡수점이 부파형 아래의 열방출점이 되어 정파형의 왼쪽과 오른쪽의 용접 차이를 보완할 수 있습니다. 디버깅을 통해 두 개의 전원을 켠 후 기본적으로 동일한 크기의 두 개의 용접 코어가 형성되고 상대적으로 균일한 용접 잔여물이 얻어집니다.
3. 재료 선택 및 전처리: 니켈 도금 커넥터와 같이 열전 효과가 작고 용접 성능이 좋은 재료를 선택합니다. 니켈 도금층은 커넥터의 용접성을 향상시킬 뿐만 아니라 펠티에 효과를 어느 정도 약화시킵니다. 또한, 용접 품질에 영향을 미칠 수 있는 방청유 등의 불순물을 제거하기 위해 용접 전 배터리 셀 표면을 철저히 청소해야 합니다.
4. 고품질 용접 핀 사용: 용접 핀 설계 최적화, 품질이 안정적인 재료 선택, 용접 핀의 고온 저항 및 내마모성 향상, 용접 핀 서비스 수명 추가 연장, 솔더 조인트 크기 및 불일치 감소 용접핀 품질문제로 인한 용접핀 소모.
배터리 스폿 용접기의 용접바늘
5. 방열 조치 강화: 방열 구리 기둥 범프 또는 방열판 등 용접 영역에 효과적인 방열 장치를 설치하여 용접 과정에서 발생하는 열을 신속하게 내보내고 용접 지점이 배터리 내부에 미치는 영향을 줄입니다. 셀. 방열 구리 컬럼 범프는 작은 크기와 높은 밀도로 인해 핫스팟 냉각에 특히 적합하며 펠티에 효과로 인한 국부적인 온도 상승을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
6. 모니터링 및 피드백 메커니즘: 용접 공정에 대한 실시간 모니터링 및 피드백 메커니즘을 구축하고, 온도 센서 및 기타 장비를 사용하여 용접 영역의 온도 변화를 모니터링하고, 용접 매개변수를 즉시 조정하거나 한 번 다른 개선 조치를 취합니다. 용접품질 및 안전성 확보를 위해 이상이 발견된 경우.
전자동 ESS용 리튬이온 배터리 팩 조립라인
에이스뉴에너지는 리튬이온 배터리 셀 및 팩용 첨단 장비를 연구, 제조하는 전문 기업입니다. 고정밀 자동 점용접기를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 원통형, 파우치 셀 및 각형리튬이온 배터리 팩 조립 라인에 대한 원스톱 솔루션을 제공함으로써, 전문적인 기술, 고품질 제품, 세심한 서비스로 원통형 배터리 팩 조립을 통해 고객의 효율적인 생산을 지원합니다.
