方形鋁殼電池使用激光焊接設(shè)備有哪些優(yōu)勢(shì)?
來(lái)源:尚拓激光 日期:2022/06/09
方形鋁殼鋰電池在制造組裝過(guò)程中,需要大量應(yīng)用到激光焊接工藝,例如:電芯軟連接與蓋板焊接、蓋板封口焊接、密封釘焊接等等。激光焊接是方形動(dòng)力電池的主要焊接方法,歸功于激光焊接具有能量密度高,功率穩(wěn)定性好,焊接精度高,易于系統(tǒng)化集成等諸多優(yōu)點(diǎn),在方形鋁殼鋰電池生產(chǎn)工藝中,有不可替代的作用。
激光焊接原理
按焊接熔池形成的機(jī)理劃分,激光焊接有兩種基本的焊接機(jī)理:熱傳導(dǎo)焊接和深熔(小孔)焊接。熱傳導(dǎo)焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱傳遞擴(kuò)散至工件內(nèi)部,使焊縫表面熔化,基本不產(chǎn)生汽化現(xiàn)象,常用于低速薄壁構(gòu)件的焊接。深熔焊使材料汽化,形成大量等離子體,由于熱量較大,熔池前端會(huì)出現(xiàn)小孔現(xiàn)象。深熔焊能徹底焊透工件,且輸入能量大、焊接速度快,是目前使用最廣泛的激光焊接模式,方形鋁殼電池一般采用深熔焊接。影響激光焊接質(zhì)量的工藝參數(shù)較多,如功率密度、激光脈沖波形、離焦量、焊接速度和輔助吹保護(hù)氣等。
方形鋁殼電池激光焊接難點(diǎn):
目前鋁合金材料的電池殼占整個(gè)動(dòng)力電池的90%以上。其焊接的難點(diǎn)在于鋁合金對(duì)激光的反射率極高,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、熱裂紋和炸火。方形電池組合焊接時(shí),極柱或連接片受污染厚,焊接連接片時(shí),污染物分解,易形成焊接炸點(diǎn),造成孔洞;極柱較薄、下有塑料或陶瓷結(jié)構(gòu)件的電池,容易焊穿。極柱較小時(shí),也容易焊偏至塑料燒損,形成爆點(diǎn)。不要使用多層連接片,層之間有孔隙,不易焊牢。
方形鋁殼電池焊接采用激光焊接優(yōu)勢(shì):
1、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)、均勻致密、無(wú)需附加的打磨工作;
2、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;
3、另外,激光焊接薄板材或細(xì)徑線(xiàn)材時(shí),不會(huì)像電弧焊接那樣容易受到回熔的困擾;
4、最后電池的結(jié)構(gòu)通常包含多種材料,如鋼、鋁、銅、鎳等,這些金屬可能被制成電極、導(dǎo)線(xiàn),或是外殼;因此,無(wú)論是一種材料之間或是多種材料之間的焊接,均對(duì)焊接工藝提出了較高要求。激光焊接的工藝優(yōu)勢(shì)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。
在實(shí)際的方形鋰電池激光焊接生產(chǎn)過(guò)程中,尚拓激光焊接工藝人員會(huì)根據(jù)電池的材料、形狀、厚度、拉力等要求選擇合適的激光焊接設(shè)備和激光工藝參數(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),這樣可以保證最終的焊接效果,滿(mǎn)足動(dòng)力電池廠家的要求。
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