動(dòng)力電池激光焊接工藝簡(jiǎn)介
來(lái)源:尚拓激光 日期:2023/02/06
從鋰離子電池電芯的制造到電池PACK成組,焊接都是一道很緊要的制造工序,鋰離子電池的導(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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。焊接辦法和焊接工藝的選用,將筆直影響鋰離子電池的成本、質(zhì)量、安全以及鋰離子電池的一致性。
激光焊接的工藝優(yōu)點(diǎn)就在于可以焊接的材質(zhì)種類(lèi)廣泛,能夠?qū)崿F(xiàn)不同材料之間的焊接。在動(dòng)力鋰離子電池焊接過(guò)程中,焊接工藝技術(shù)人員會(huì)依據(jù)電池材料、形狀、厚度、拉力要求等選擇適宜的激光器和焊接工藝參數(shù),包括焊接速度、波形、峰值、焊頭傾斜角度等來(lái)設(shè)置合理的焊接工藝參數(shù),以保證最終的焊接效果滿(mǎn)足動(dòng)力鋰離子電池廠家的要求。
在眾多焊接方式中,鋰離子電池出產(chǎn)激光焊接以如下優(yōu)點(diǎn)脫穎而出:
首先,激光焊接能量密度高、焊接變形小、熱影響區(qū)小,可以有效地提高制件精度,焊縫光滑無(wú)雜質(zhì)、平均致密、無(wú)需附加的打磨工作;
其次,激光焊接可精確控制,聚焦光點(diǎn)小,高精度定位,配合機(jī)械手臂易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,提高焊接效率,減少工時(shí),降低成本;
另外,激光焊接薄板材或細(xì)徑線材時(shí),不會(huì)像電弧焊接那樣容易受到回熔的困擾。
動(dòng)力電池激光焊接工藝難點(diǎn)分析
動(dòng)力電池電芯的制造由于遵循“輕便”原則,通常會(huì)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(dòng)力電池的90%以上。
鋁材激光焊接的難點(diǎn)在于鋁合金對(duì)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(duì)激光的吸收率低,由于鋁的電離能低,焊接過(guò)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,激光焊接過(guò)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(guò)程中氣孔敏感性高,焊接時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題缺陷,其中最主要的是氣孔和熱裂紋。鋁合金的激光焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氣孔主要有兩類(lèi):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(wèn)題更加嚴(yán)重,并且在激光焊接中還多了一類(lèi)由于小孔的塌陷而產(chǎn)生的孔洞。
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