動(dòng)力電池激光焊接方案定制廠家
來(lái)源:尚拓激光 日期:2022/04/25
動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心部件,而焊接在動(dòng)力電池生產(chǎn)中是不可或缺的重要部分。動(dòng)力鋰電池制造過程焊接方法與工藝的合理選用,將直接影響電池的成本、質(zhì)量、安全以及電池的一致性。尚拓激光可以提供動(dòng)力電池激光焊接整體解決方案,電池在生產(chǎn)過程中于焊接密不可分,電池激光焊接設(shè)備主要運(yùn)用電池軟連接焊接、頂蓋焊接、密封釘焊接、極耳極柱焊接,注液孔焊接,電池模組及PACK焊接。焊接部位的不同或者是焊接材料的不同都需要定制不同的焊接方案,尚拓激光可以免費(fèi)提供樣品打樣測(cè)試,并根據(jù)電池生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)焊接要求定制激光焊接方案。
一、動(dòng)力電池激光焊接原理
激光焊接是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性進(jìn)行工作,通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi),在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū),從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。
二、動(dòng)力電池激光焊接類型
1、熱傳導(dǎo)焊接和深熔焊
熱傳導(dǎo)焊接,激光光束沿接縫將合作在工件的外表熔化,熔融物匯流到一同并固化,構(gòu)成焊縫。重要用于相對(duì)較薄的材料,材料的最大焊接深度受其導(dǎo)熱系數(shù)的約束,且焊縫寬度總是大于焊接深度。
深熔焊,當(dāng)高功率激光聚集到金屬外表時(shí),熱量來(lái)不及散失,焊接深度會(huì)急劇加深,此焊接技術(shù)即是深熔焊。因?yàn)樯钊酆讣夹g(shù)加工速度極快,熱影響區(qū)域很小,而且使畸變降至最低,因而此技術(shù)可用于需求深度焊接或幾層資料一起焊接。
熱傳導(dǎo)焊接和深熔焊的重要差別在于單位時(shí)間內(nèi)施加在金屬表面的功率密度,不同金屬下臨界值不同。
2、穿透焊和縫焊
穿透焊,連接片無(wú)需沖孔,加工相對(duì)簡(jiǎn)單。穿透焊要功率較大的激光焊機(jī)。穿透焊的熔深比縫焊的熔深要低,可靠性相對(duì)差點(diǎn)。
縫焊相比穿透焊,只需較小功率激光焊機(jī)??p焊的熔深比穿透焊的熔深要高,可靠性相對(duì)較好。但連接片需沖孔,加工相對(duì)困難。
3、脈沖焊接和持續(xù)焊接
1)脈沖模式焊接
激光焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的焊接波形,常用脈沖波形有方波、尖峰波、雙峰波等,鋁合金表面對(duì)光的反射率太高,當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面,金屬表面將會(huì)有60%-98%的激光能量因反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。一般焊接鋁合金時(shí)最優(yōu)選擇尖形波和雙峰波,此種焊接波形后面緩降部分脈寬較長(zhǎng),能夠有效地減少氣孔和裂紋的出現(xiàn)。
由于鋁合金對(duì)激光的反射率較高,為了防止激光束垂直入射造成垂直反射而損害激光聚焦鏡,焊接過程中通常將焊接頭偏轉(zhuǎn)一定角度。焊點(diǎn)直徑和有效結(jié)合面的直徑隨激光傾斜角增大而增大,當(dāng)激光傾斜角度為40時(shí),獲得最大的焊點(diǎn)及有效結(jié)合面。焊點(diǎn)熔深和有效熔深隨激光傾斜角減小,當(dāng)大于60時(shí),其有效焊接熔深降為零。所以傾斜焊接頭到一定角度,可以適當(dāng)新增焊縫熔深和熔寬。
另外在焊接時(shí),以焊縫為界,需將激光焊斑偏蓋板65%、殼體35%進(jìn)行焊接,可以有效減少因合蓋問題導(dǎo)致的炸火。
2)持續(xù)模式焊接
持續(xù)激光器焊接由于其受熱過程不像脈沖機(jī)器驟冷驟熱,焊接時(shí)裂紋傾向不是很明顯,為了改善焊縫質(zhì)量,采用持續(xù)激光器焊接,焊縫表面平滑均勻,無(wú)飛濺,無(wú)缺陷,焊縫內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)裂紋。在鋁合金的焊接方面,持續(xù)激光器的優(yōu)勢(shì)很明顯,與傳統(tǒng)的焊接方法相比,生產(chǎn)效率高,且無(wú)需填絲;與脈沖激光焊相比可以解決其在焊后出現(xiàn)的缺陷,如裂紋、氣孔、飛濺等,保證鋁合金在焊后有良好的機(jī)械性能;焊后不會(huì)凹陷,焊后拋光打磨量減少,節(jié)約了生產(chǎn)成本,但是因?yàn)槌掷m(xù)激光器的光斑比較小,所以對(duì)工件的裝配精度要求較高。
三、焊接質(zhì)量影響因素
影響激光焊接質(zhì)量的因素很多。其中一些極易波動(dòng),具有相當(dāng)?shù)牟环€(wěn)定性。如何正確設(shè)定和控制這些參數(shù),使其在高速持續(xù)的激光焊接過程中控制在合適的范圍內(nèi),以保證焊接質(zhì)量。焊縫成形的可靠性和穩(wěn)定性,是關(guān)系到激光焊接技術(shù)實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化的重要問題。影響激光焊接質(zhì)量的重要因素分焊接設(shè)備,工件狀況和工藝參數(shù)三方面。
激光焊接是目前高端電池焊接推崇的重要方法。激光焊接是高能束激光照射工件,使工作溫度急劇升高,工件熔化并重新連接形成永久連接的過程。激光焊接的剪切強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度都比較好,電池焊接的好壞其導(dǎo)電性、強(qiáng)度、氣密性、金屬疲勞和耐腐蝕性能是典型的焊接質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,動(dòng)力電池在選擇激光焊接設(shè)備時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的激光焊接設(shè)備很難滿足大部分的焊接要求,所以需要?jiǎng)恿﹄姵厣a(chǎn)廠家需要根據(jù)實(shí)際的焊接要求定制激光焊接設(shè)備,尚拓激光專業(yè)提供鋰電池激光焊接整體解決方案,可以免費(fèi)為您提供焊接方案。
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