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動力電池激光焊接難點分析及解決方案
時間：2022-04-01 13:45 閱讀：3625 次
動力電池的激光焊接部位多，其材料主要是鋁合金，少量部位采用紫銅、鎳等材料，還有極少數采用不銹鋼作為電池外殼，在這些材料中，鎳和不銹鋼的激光焊接工藝相對較為簡單，也更為成熟，但是鋁合金和紫銅的激光焊接依然存在較多的難點。除材料特性的影響之外，焊接接頭的狀態也會對焊接效果產生較大影響。下面介紹動力電池激光焊接難點分析及解決方案。
鋁合金和紫銅作為待焊接的材料時，其常規方式的激光焊接效果不良的主要原因在于：
①兩者對于光纖激光來說均屬于高反材料，對光纖激光的吸收率不高，導致焊接過程穩定性較差；
②兩者的導熱性能較好，焊縫成型困難，易產生氣孔。瑞豐光電激光專注十六年的研發技術和生產，憑借多年的激光設備研發經驗，產品技術成熟，產品性能安全穩定。公司遵循“技術創新、產品創新、服務創新”的經營理念，給客戶提供最優質的產品及服務。
1.軟包極耳焊接，對焊接工裝要求較高，必須將極耳壓牢，保證焊接間隙。可實現S形、螺旋形等復雜軌跡的高速焊接，增大焊縫結合面積的同時加強焊接強度。
解決方案：控制來料平整度；設計優良性能的夾具，控制裝夾間隙。
2.圓柱電芯的焊接主要用于正極的焊接，由于負極部位殼體薄，極容易焊穿。如目前一些廠家采用的負極免焊接工藝，正極采用的為激光焊接。
解決方案：控制來料一致性；設計優良性能的夾具，控制裝夾間隙；選用小纖芯光纖激光器，并用振鏡高速（300mm/s以上）焊接。
3.方形電池組合焊接時，極柱或連接片受污染厚，焊接連接片時，污染物分解，易形成焊接炸點，造成孔洞；極柱較薄、下有塑料或陶瓷結構件的電池，容易焊穿。極柱較小時，也容易焊偏至塑料燒損，形成爆點。不要使用多層連接片，層之間有孔隙，不易焊牢。
解決方案：激光器纖芯選擇50μm～100μm，使用較高功率進行高速（80mm/s以上）焊接。
4.方型電池的焊接工藝最重要的工序是殼蓋的封裝，根據位置的不同分為頂蓋和底蓋的焊接。有些電池廠家由于生產的電池體積不大，采用了“拉深”工藝制造電池殼，只需進行頂蓋的焊接。方形電池焊接方式主要分為側焊和頂焊，其中側焊的主要好處是對電芯內部的影響較小，飛濺物不會輕易進入殼蓋內側。由于焊接后可能會導致凸起，這對后續工藝的裝配會有些微影響，因此側焊工藝對激光器的穩定性、材料的潔凈度等要求極高。而頂焊工藝由于焊接在一個面上，對焊接設備集成要求比較低，量產化簡單，但是也有兩個不利的地方，一是焊接可能會有少許飛濺進入電芯內，二是殼體前段加工要求高會導致成本問題。
解決方案：提高待焊部位的清潔度；選用50μm纖芯的光纖激光器，焊接速度可適當提高。
動力電池激光焊接難點分析及解決方案就分享到這里。只要我們了解動力鋰電池焊接的這些難點之后，再一一防止，相信一定能夠突破焊接難點。
鋁合金和紫銅作為待焊接的材料時，其常規方式的激光焊接效果不良的主要原因在于：
①兩者對于光纖激光來說均屬于高反材料，對光纖激光的吸收率不高，導致焊接過程穩定性較差；
②兩者的導熱性能較好，焊縫成型困難，易產生氣孔。瑞豐光電激光專注十六年的研發技術和生產，憑借多年的激光設備研發經驗，產品技術成熟，產品性能安全穩定。公司遵循“技術創新、產品創新、服務創新”的經營理念，給客戶提供最優質的產品及服務。
1.軟包極耳焊接，對焊接工裝要求較高，必須將極耳壓牢，保證焊接間隙。可實現S形、螺旋形等復雜軌跡的高速焊接，增大焊縫結合面積的同時加強焊接強度。
解決方案：控制來料平整度；設計優良性能的夾具，控制裝夾間隙。
2.圓柱電芯的焊接主要用于正極的焊接，由于負極部位殼體薄，極容易焊穿。如目前一些廠家采用的負極免焊接工藝，正極采用的為激光焊接。
解決方案：控制來料一致性；設計優良性能的夾具，控制裝夾間隙；選用小纖芯光纖激光器，并用振鏡高速（300mm/s以上）焊接。
解決方案：激光器纖芯選擇50μm～100μm，使用較高功率進行高速（80mm/s以上）焊接。
4.方型電池的焊接工藝最重要的工序是殼蓋的封裝，根據位置的不同分為頂蓋和底蓋的焊接。有些電池廠家由于生產的電池體積不大，采用了“拉深”工藝制造電池殼，只需進行頂蓋的焊接。方形電池焊接方式主要分為側焊和頂焊，其中側焊的主要好處是對電芯內部的影響較小，飛濺物不會輕易進入殼蓋內側。由于焊接后可能會導致凸起，這對后續工藝的裝配會有些微影響，因此側焊工藝對激光器的穩定性、材料的潔凈度等要求極高。而頂焊工藝由于焊接在一個面上，對焊接設備集成要求比較低，量產化簡單，但是也有兩個不利的地方，一是焊接可能會有少許飛濺進入電芯內，二是殼體前段加工要求高會導致成本問題。
解決方案：提高待焊部位的清潔度；選用50μm纖芯的光纖激光器，焊接速度可適當提高。
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