鋰電池PACK激光焊接工藝難點(diǎn)
來源:尚拓激光 日期:2021/10/21
從鋰電池電芯的制造到電池PACK成組,焊接都是一道很重要的制造工序,鋰電池的導(dǎo)電性、強(qiáng)度、氣密性、金屬疲勞和耐腐蝕性,是典型的電池焊接質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。焊接方法和焊接工藝的選用,將直接影響電池的成本、質(zhì)量、安全以及電池的一致性。激光焊接憑借焊接安全可靠、工藝精密、環(huán)保等優(yōu)勢,成為了很多焊接任務(wù)的首選方案。下面跟著尚拓激光小編一起來了解一下鋰電池PACK激光焊接工藝要求。
什么是鋰離子電池PACK?
電池PACK包括電池組、匯流排、軟連接、保護(hù)板、外包裝、輸出(包括連接器),青稞紙、塑膠支架等輔助材料這幾項(xiàng)共同組成PACK。電池PACK一般指的是組合電池,重要指鋰離子電池組的加工組裝,重要是將電芯,電池保護(hù)板,電池連接片,標(biāo)簽紙等通過電池PACK工藝組合加工成客戶要的產(chǎn)品。電池PACK在現(xiàn)在重要集中在鋰離子電池包PACK廠,都捅有自己的PACK結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),PACK電子設(shè)計(jì)和PACK生產(chǎn)車間,能根據(jù)客戶的需求進(jìn)行自主的開發(fā)設(shè)計(jì),通過電池方法,電池規(guī)格書,電池樣品達(dá)到客戶的PACK鋰離子電池定制需求確認(rèn)后,再讓PACK車間的PACK生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)加工,品質(zhì)檢驗(yàn)合格后出貨。
電池PACK激光焊接工藝難點(diǎn)
1、動力電池電芯的制造由于遵循“輕便”原則,通常會采用較“輕”的鋁材質(zhì),而且還要做得更“薄”,一般殼、蓋、底的厚度基本都要求達(dá)到1.0mm以下,目前一些主流廠家的基本材料厚度均在0.8mm左右。據(jù)統(tǒng)計(jì),鋁合金材料的電池殼體占整個(gè)動力電池的90%以上。
2、鋁材焊接的難點(diǎn)在于鋁合金對激光束的高初始反射率及其本身的高導(dǎo)熱性,使得鋁合金在未熔化前對激光的吸收率低,由于鋁的電離能低,焊接過程中光致等離子體不易于擴(kuò)散,使得焊接穩(wěn)定性差。另外,焊接過程中合金元素的燒損,使鋁合金焊接接頭的力學(xué)性能下降。由于焊接過程中氣孔敏感性高,焊接時(shí)不可避免地會出現(xiàn)一些問題缺陷,其中主要的是氣孔和熱裂紋。鋁合金的激光焊接過程中產(chǎn)生的氣孔主要有兩類:氫氣孔和匙孔破滅產(chǎn)生的氣孔。由于激光焊接的冷卻速度太快,氫氣孔問題更加嚴(yán)重,并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產(chǎn)生的孔洞。
3、熱裂紋問題。鋁合金屬于典型的共晶型合金,焊接時(shí)容易出現(xiàn)熱裂紋,包括焊縫結(jié)晶裂紋和HAZ液化裂紋,由于焊縫區(qū)成分偏析會發(fā)生共晶偏析而出現(xiàn)晶界熔化,在應(yīng)力作用下會在晶界處形成液化裂紋,降低焊接接頭的性能。
4、炸火(也稱飛濺)問題。引起炸火的因素很多,如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等,而起決定性作用的則是激光器的穩(wěn)定性。殼體表面凸起、氣孔、內(nèi)部氣泡,究其原因,主要是光纖芯徑過小或者激光能量設(shè)置過高所致。
隨著鋰離子電池能量密度的提高,PACK熱管理技術(shù)日益突出,未來鋰離子電池包組裝PACK將會成為主流。電池PACK產(chǎn)量在逐步擴(kuò)大,電池PACK行業(yè)迎來春天。而作為電池加工中不可忽視的焊機(jī)技術(shù),激光焊接設(shè)備也將成為焊接首選,尚拓激光可以提供激光焊接免費(fèi)打樣,根據(jù)客戶焊接要求定制激光焊接設(shè)備,多方位解決客戶在焊接中遇到的問題。