Solução de Soldagem a Laser para Rebites de Vedação de Bateria de Lítio por Tecnologia de Soldagem a Laser HW

                                                  Rebites de Vedação de Bateria de Lítio HW-DH-AMB-ECO 

Rebites de vedação (também chamados de tampões de bateriaou pregos de vedação) são componentes críticos na fabricação de baterias de íon de lítio. Eles vedam permanentemente a porta de enchimento do eletrólito após a injeção do líquido, garantindo o isolamento hermético do ambiente interno da célula de contaminantes externos. Seu design integra estabilidade mecânica, inércia eletroquímica e funções de segurança.
Composição do Material:
1.​Ligas de Alumínio (1060/3003)​: Material dominante (espessura: 0,08–0,1 mm) devido à alta ductilidade, propriedades leves e compatibilidade com soldagem a laser. O alumínio puro resiste à corrosão por eletrólitos, mas enfrenta desafios como alta refletividade do laser infravermelho (>90%).
2.Projetos Compostos: Rebites avançados combinam metal (por exemplo, aço inoxidável) com vulcanizado termoplástico (TPV) ou vedações de fluoropolímero. A camada de TPV cria uma flange de vedação secundária que bloqueia a penetração do eletrólito nas costuras de solda, aumentando a longevidade.

Soldagem a Laser de Rebites de Vedação: Características e Vantagens

A soldagem a laser usa feixes de alta energia (normalmente lasers de fibra de 1.070 nm) para fundir o rebite de vedação à carcaça da bateria (geralmente alumínio ou aço). Isso substitui a crimpagem mecânica ou a colagem adesiva, alcançando ligações metalúrgicas em nível atômico.

Características:
1. Tecnologia de Ponto Duplo: Combina feixes de anel interno e anel externo. Minimiza as zonas afetadas pelo calor (ZAC) garantindo ao mesmo tempo uma profundidade de solda uniforme de 0,6 mm.
2. Modulação da Forma de Onda: Formas de onda de pré-pico + decaimento exponencial superam a refletividade do alumínio, aumentando a absorção de energia em 40%.
3. Soldagem em Vários Estágios: Pré-soldagem por pontos (≥4 pontos simétricos) → soldagem completa segmentada → vedação do orifício de ventilação (para rebites com gerenciamento de gás).

Combina um ​feixe central de alta intensidade​ (para penetração profunda) e um ​feixe de anel externo​ (para estabilização da poça de fusão). Este design permite uma distribuição precisa do calor, reduzindo o estresse térmico em rebites de vedação de Al finos (0,08–0,1 mm) e minimizando defeitos como rachaduras ou sopraduras.

​Os rebites de vedação de bateria de lítio evoluem além de simples tampões para sistemas de segurança integrados, aproveitando ligas de alumínio e designs compostos para hermeticidade e gerenciamento de pressão. A soldagem a laser permite uma vedação precisa com vantagens em velocidade, qualidade e eficiência de material. Óptica de feixe duplo, formas de onda adaptativas e controle de processo baseado em IA resolvem os desafios da soldagem de Al fino, enquanto a inspeção em linha garante saídas sem defeitos. À medida que as baterias de sódio e de estado sólido avançam, as tecnologias de vedação priorizarão pressões de ruptura mais altas e compatibilidade com cerâmica, com a soldagem a laser permanecendo a referência para produção confiável e de alto volume.

Vantagens:
1. Mecanismo Anti-Salpicos:
O feixe em anel suprime a ejeção de vapor metálico, estabilizando a fenda, reduzindo os salpicos em >95% em comparação com os lasers de feixe único. Crítico para evitar a contaminação do eletrodo e curtos-circuitos nas baterias.
2. Soldagem com Quase Zero Salpicos:
Consegue ​soldas lisas, em forma de escama de peixe​ sem salpicos ou poros visíveis (ver Figura 1). Elimina a limpeza pós-soldagem e reduz o tempo de inatividade de manutenção em 40%.
3. Processamento de Alta Velocidade:
Permite velocidades de soldagem de até ​300 mm/s​, mantendo uma profundidade de penetração de 0,6 mm e uma largura de solda de 1,2 mm. Aumenta a eficiência da produção para 50–60 PPM (peças por minuto).
4. Integridade de Vedação Aprimorada:
Reduz a porosidade para <0,1% e garante taxas de vazamento de hélio ≤1×10⁻⁹ Pa·m³/s, atendendo aos rigorosos padrões de hermeticidade.
5. Tolerância à Contaminação por Eletrólito:
Tolerância a cristais de eletrólito residuais na porta de enchimento de líquido. O efeito de pré-aquecimento do feixe em anel impede a formação explosiva de gás durante a soldagem, reduzindo os defeitos de sopradura em 90%.


 

Benefícios Específicos da Indústria​

• ​Compatibilidade com Materiais de Alta Refletividade:

  Absorção de energia superior para ligas Al/Cu—60–70% na fenda vs. 10% para lasers tradicionais. Ideal para vedar rebites e conchas de bateria.

   

• ​Deformação Térmica Reduzida:

  Baixa entrada de calor (controle de flutuação de ±5%) evita a deformação de tampas finas de Al, garantindo planicidade <0,1 mm de desvio

​