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动力电池极耳等离子清洗机|焊接前表面处理工艺

动力电池极耳等离子清洗机|焊接前表面处理工艺

动力电池电芯的表面处理,主要在于电芯封边,极耳整平。在焊接前需要对极耳进行表面处理,通过电池等离子清洗机处理有机物、颗粒物。让极耳表面整洁,粗化,保障极耳的焊接效果。

动力电池电芯的表面处理,主要在两个位置:电芯封边,以及极耳整平。其中极耳的处理尤其关键,因为它直接关系到电芯和外部电路的连接质量。

工艺特点

动力电池极耳等离子清洗广泛应用于方形、圆柱、软包电芯的极耳与汇流排焊接前处理,也用于模组与 PACK 级的连接片焊接前处理。

极耳是什么、为什么难:极耳(Tab)是电芯内部电极引出电流的金属片,通常是很薄的铝片或铜片,要焊接到汇流排或者模组连接片上,焊接方式常用超声波焊接或者激光焊接。极耳的表面状态对焊接质量影响极大——电芯在制造和使用过程中,极耳表面会带上几类东西:金属氧化层(铝和铜都容易氧化)、电解液残留、有机物污染、以及制程中的颗粒物。这些东西夹在两个要焊接的金属面之间,焊接时就不能形成完整的金属结合。

后果是:虚焊、焊接强度不足、接触电阻偏大。而接触电阻大意味着充放电时这个位置会发热——对动力电池来说,局部发热是安全隐患,严重时可能引发热失控。这不是一个可以"差不多就行"的工艺环节。

等离子处理做什么:一是去除有机物和部分氧化层,等离子中的活性粒子可以分解有机污染物,也能还原或去除一部分表面氧化物;二是粗化表面,处理会让金属表面产生微观的粗糙度,增加焊接时的有效接触面积和机械咬合;三是提高表面能,让表面的亲水性改善,减少残留物吸附。处理完的极耳表面整洁、活性高,焊接质量就更有保障——焊接强度提高、接触电阻降低、一致性更好。

在动力电池极耳等离子清洗过程中,处理覆盖焊接区、对薄金属无损伤、处理到焊接的间隔时间与洁净控制,是保证焊接强度与接触电阻达标的工艺要点。

工艺上的注意点:处理要在线衔接焊接,等离子处理的效果会随时间衰减,而且极耳是薄金属片,暴露在车间空气里会重新氧化,所以处理完要尽快焊接;处理不能损伤极耳,铝极耳和铜极耳都很薄,处理强度过高可能造成表面损伤或者变形,影响焊接和电池性能,参数要在"处理干净"和"不损伤"之间找到窗口;环境洁净度也影响结果,处理后的极耳如果暴露在粉尘较多的环境里,尘埃落上去等于白处理,所以处理到焊接之间的区域宜做洁净控制。

动力电池对良率与安全的要求极高,焊接质量的一致性、工艺参数的可追溯性成为产线管理的基本要求。

RM新时代官网网址在等离子表面处理设备上有多年经验,可提供可在线集成到焊接产线的处理方案,处理均匀、覆盖整个焊接区,对薄金属无损伤,参数稳定且可追溯,满足电池行业对工艺记录的要求。

容易出现的问题

焊接强度不足或虚焊:表面氧化层与有机污染未清除。

接触电阻偏大导致局部发热:充放电时形成安全隐患。

处理过度损伤极耳:薄铝片与铜片对处理强度敏感。

处理后放置过久效果衰减:极耳在空气中会重新氧化。