常見鋰電池點焊機的原理分析
發(fā)布時間:2021-01-25 13:34:59鋰電池行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展,從最初的交流脈沖點焊機到儲能點焊機、中頻點焊機、晶體管式點焊機,再到激光點焊機,點焊設(shè)備不斷升級,點焊的品質(zhì)也不斷提高。但是我們也經(jīng)??吹礁鞣N點焊機在同一生產(chǎn)車間齊聚一堂,發(fā)揮著各自的作用,性能差的點焊機并沒有被淘汰出局,這是為什么呢?我們就從各種點焊機的原理去深入了解它們的性能。
交流脈沖點焊機 通過單片機控制可控硅截取交流脈沖電壓給焊接變壓器初級線圈,變壓器再將高壓脈沖轉(zhuǎn)換成低壓大電流輸出到點焊針放電點焊。
交流脈沖點焊機的優(yōu)點是成本低,故障率低。缺點是可控硅一旦觸發(fā)導(dǎo)通,其關(guān)斷必須要等到交流電過零點才能關(guān)斷,這樣導(dǎo)致焊接時間延長,隨著時間的延長,其焊接的功率越來越低,因此,延長的焊接時間對焊接效果毫無益處,只會徒增焊點溫度,容易造成功率調(diào)小了虛焊,調(diào)大了炸焊、熔錫等。這個現(xiàn)象在保護板鎳片點焊時很常見,因為保護板焊盤底下的錫很敏感,這點反應(yīng)映出交流脈沖點焊溫度高不爭的事實。所以在點焊鋁殼負極或鋼殼正極時,由于其鉚釘面積較小,不容易散熱,經(jīng)常出現(xiàn)密封圈燒熔的現(xiàn)象,還有保護板鎳片點焊容易出現(xiàn)虛焊或焊盤熔掉的現(xiàn)象。
儲能點焊機 通過單片機控制儲能電容的充電電壓,再控制電容對焊接變壓器的放電時間,使焊接變壓器的次級每次都輸出同樣大小的功到點焊針放電點焊。特別需要說明的是,市面上所謂的微電腦高頻逆變點焊機都是儲能點焊機。
儲能點焊機放電能量集中,焊接時間短,成本也比較低,非常適合電池點焊。但是它焊接火花飛濺大,故障率比較高,儲能電容的容量衰減也會導(dǎo)致焊接性能下降,特別是近年焊接自動化的興起,受制于儲能電容的充電時間,無法快速穩(wěn)定輸出焊接能量,因此它只適合用于手動點焊作業(yè)。
中頻焊接電源 交流輸入電流整流成直流電,直流電再通過逆變器轉(zhuǎn)換成高頻脈沖給中頻變壓器初級,變壓器次級輸出波形經(jīng)全波整流后輸出穩(wěn)定的低壓大電流到點焊針放電點焊。
逆變焊機的頻率和控制方式是判斷其性能的重要指標。一般1-10KHz逆變頻率統(tǒng)稱為中頻,10KHz以上稱為高頻??刂品绞缴显叾娏魇潜容^理想的控制方式,原邊定電流采用閉環(huán)控制,能根據(jù)實際輸出電流調(diào)整高頻脈沖寬度,做得差一些的則采用固定脈寬調(diào)制,屬于開環(huán)控制,由于點焊時點焊針及焊件本身都會對焊接造成很大影響,所以穩(wěn)定性相對較差。中頻焊接電源頻率一般在4-5KHz比較好,一方面在輸出端能獲得穩(wěn)定的焊接波形,另一方面在這個頻段能反饋和控制較大的放電電流,變壓器需要一定的響應(yīng)時間,頻率太高,電流做不大。
晶體管式焊接電源 最理想的電阻焊接電源,不需要焊接變壓器,電流上升快,直接高頻輸出電流波形,可以選擇定電流、定電壓或定電流定電壓控制方式,但是它也有價格昂貴的缺點。
激光點焊機 由晶體、氙燈、聚光腔、光學(xué)諧振腔、冷卻濾光部件及激光電源等幾部分組成。在電池行業(yè)鋼殼、鋁殼蓋板焊接早已廣泛應(yīng)用,近年來在聚合物PACK保護板點焊也開始使用。相對于電阻焊,激光焊機有不需要修磨點焊針,焊接牢固,焊點均勻,不易產(chǎn)生虛焊的優(yōu)點,但也有價格昂貴,維護成本高等缺陷。