ריתוך סיכות איטום הוא תהליך האיטום הסופי של סוללות מרובעות. ריתוך לקוי יכול להשפיע על ביצועי התא ואף להוביל לדליפת אלקטרוליטים, ולגרום לבעיות משמעותיות בבטיחות סוללת ליתיום-יון.
I. מהם הסוגים הספציפיים של "ריתוך לקוי"?
1. ריתוך לא מספיק/ריתוך כוזב: חוזק ריתוך לא מספיק; הממשק לא באמת התמזג. ניתן לשחרר אותו בקלות ביד או עם כלי.
2. ניצוצות/נתזים: ניצוצות אלימים נוצרים במהלך הריתוך, הגורמים להתזת חלקיקי מתכת. זה יכול לזהם את התא ועלול לנקב את המפריד.
3. ריתוך דרך: אנרגיה מוגזמת יכולה לרתך דרך סיכת האיטום או טבעת הפלסטיק הבסיסית, מה שמוביל לכשל באיטום.
4. שקע עמוק מדי: ריתוך יתר- גורם להתכה מוגזמת של חומר סיכת האיטום, יצירת בור עמוק, החלשת החוזק המכני שלו ומשפיעה על תפקוד ה-ההתפוצצות שלו.
5. ריתוך/נקבוביות לא רציף: ריתוכים לא שלמים עם שברים או חורים גורמים לאיטום לקוי.
6. חמצון/השחרה: האזור המרותך נראה שחור או כחלחל, מה שמעיד על חמצון במהלך תהליך הריתוך.
II. ניתוח גורם מערכתי ופתרונות
1. חומרים
איטום מסמרים
ניקיון: המשטח מכיל שמן, אבק ותחמוצות. יש לבצע ניקוי (לדוגמה, ניקוי פלזמה, ניקוי קולי) לפני השימוש, ויש להבטיח אחסון והעברה בסביבה נקייה.
ציפוי: הציפוי (בדרך כלל ניקל) אינו אחיד בעובי, בעל הידבקות לקויה או בעל פגמים. זה יכול להוביל להתנגדות לא אחידה במהלך הריתוך, וכתוצאה מכך ניתזים או ריתוכים חלשים. פתרון: חזקו את בדיקת החומרים הנכנסים והשתמשו במיקרוסקופ מטאלוגרפי כדי לבדוק את איכות הציפוי ועוביו.
שטוחות: מסמר האיטום עצמו אינו אחיד, יוצר רווחים כאשר הוא משתלב עם המעטפת.
מארז סוללה
ניקיון: גם הניקיון של האזור סביב חור המילוי הוא קריטי.
חומר וציפוי: החומר והציפוי של המעטפת (בדרך כלל אלומיניום או פלדה) חייבים להתאים למסמר האיטום. חומרים שאינם תואמים (כגון מתכות שונות) קשים לריתוך ויוצרים בקלות תרכובות בין-מתכתיות שבירות.
שטוחות: מישור לא אחיד שבו ממוקם חור ההזרקה מונע מהמסמר האיטום להתאים לחלוטין.
2. ציוד ופרמטרים
זהו אזור הבעיה הנפוץ ביותר, במיוחד בריתוך לייזר.
לפני שמתחילים אתמכונת ריתוך לייזר אוטומטיתכל יום: יש לבדוק ולנקות את עדשת המגן ועדשת המיקוד.
כיול רגיל: ודא שמוקד הלייזר ממוקם נכון על משטח היצירה (או מאופיין מעט בהתאם לדרישות התהליך).
השתמש במערכת ניטור כתמי ריתוך: ניטור איכות נקודת הלייזר בזמן אמת.
אנרגיה לא יציבה: הנחתת כוח לייזר ותפוקה לא יציבה.
פתרון: השתמש באופן קבוע במד כוח כדי לבדוק את הספק הלייזר בפועל ולכייל אותו.
הגדרות צורת גל/דופק שגויות: ריתוך דופק משמש בדרך כלל לאיטום ריתוך ציפורניים. פתרון: בצע אופטימיזציה של צורת הגל של הדופק (למשל, צורת גל שעולה ויורדת באיטיות יכולה להפחית ביעילות את הנתזים), הספק, תדר ורוחב הדופק. ההספק הראשוני לא צריך להיות גבוה מדי; שימוש בתהליך ריתוך מרובה-מקטעים מניב לפעמים תוצאות טובות יותר.
נתיב אופטי לא מיושר/מיקוד לא מדויק: זוהי סיבה שכיחה לריתוכים לא אחידים ולאנרגיה מרוכזת.
מהירות ריתוך: מהירות גבוהה מדי גורמת לחדירה לא מספקת (ריתוך כוזב), בעוד שמהירות נמוכה מדי מובילה לכניסת חום מוגזמת (צריבה-דרך, שקע).
3. שיטות תהליך
כלי עבודה ומתקנים
פינוי התאמה: זהו גורם קריטי. יש לשלוט בקפדנות על מרווח ההתאמה בין סיכת האיטום לחור מילוי האלקטרוליטים של מעטפת הסוללה (בדרך כלל בטווח של 0.05 מ"מ). מרווח מוגזם מוביל ישירות לצריבה-דרך או ריתוכים לא שלמים.
כוח הידוק: במהלך הריתוך יש להפעיל כוח אחיד ומתאים כדי ללחוץ בחוזקה את סיכת האיטום על המעטפת. לחץ לא מספיק יוצר פערים, בעוד לחץ מוגזם יגרום לעיוות של המעטפת או סיכת האיטום.
ריכוזיות: המתקן חייב להבטיח יישור מושלם בין סיכת האיטום לקרן הלייזר. פיתרון: תכנן מתאר-בדיוק גבוה ובדוק באופן קבוע את הבלאי של המתקנים.
מפרט תהליך ריתוך
חלון פרמטר צר מדי: פיתוח חלון פרמטרים של תהליך ריתוך (כלומר, הטווח המקובל של כל פרמטר) צר מדי יגרום לפגמים אפילו עם תנודות קלות במהלך הייצור. פתרון: מצא חלון תהליך רחב ויציב באמצעות עיצוב נרחב של ניסויים (DOE).
היעדר ניטור תהליכים: הסתמכות אך ורק על בדיקת ריתוך לאחר-אי אפשר לזהות בעיות בזמן אמת. פתרון: הציגו מערכות ניטור תהליך ריתוך, כגון PLS (Pulse Surface Mount System) ומצלמים תרמיים אינפרא אדום, כדי לנטר את תנודות האנרגיה ופרופילי הטמפרטורה של כל נקודת ריתוך בזמן אמת, ולהוציא מיד אזעקות עם זיהוי חריגות.
4. מדידה ובדיקה
תקני בדיקה לא ברורים: היעדר תקני בדיקה ברורים וניתנים לכימות (למשל, עומק מותר של חריגה, תקנים לקוטר וכמות נקבוביות וכו').
בדיקה הרסנית: בצעו בקביעות בדיקות קריעה (הסרת פיני איטום מרותכים לבדיקת גודל וצורת גוש הריתוך), שזו השיטה הישירה ביותר לאימות איכות הריתוך.
בדיקות לא-הרסניות:
בדיקה חזותית: השתמש במיקרוסקופ כדי לבדוק את המראה, הצבע והרציפות של הריתוך.
בדיקת אטימות אוויר: זהו פריט בדיקה חובה. 100% מתאי הסוללה עוברים בדיקת דליפת הליום כדי להבטיח אטימות. בדיקת רנטגן: מאפשרת צפייה של נקבוביות פנימית, סדקים ועומק ריתוך.
על ארה"ב
איסי אינטליגנטימתמחה במתן פתרונות-אחד עבור פסי ייצור חצי-אוטומטיים/אוטומטיים לחלוטין-של חבילות סוללות ליתיום המשמשות ב-ESS, UAV, E-Bike, E-קטנוע, כלים חשמליים, שניים/שלושה גלגלים וכו'. בנוסף, אנו מספקים ציוד להרכבה סלולרית, כמו חבילת סוללות להרכבה, מכונה, מכונת הדבקת נייר בידוד, בודק CCD, מכונת ריתוך נקודתית ידנית/אוטומטית, בודק BMS, בודק מקיף סוללות ומערכת בדיקת ערכת סוללות וכו'.