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創恒激光動力電池激光焊接應用

時間:2021-12-06 13:55:41 點擊:1265次

新能源汽車的持續火熱,也為動力電池企業帶來了新機遇。新能源汽車電池、電機、電控三大核心零部件中,動力電池在整車成本中所占比例更高,也直接決定整車性能。生產設備的精度和自動化水平將直接影響到電池的質量、效率和一致性。激光技術作為一種先進的加工技術,是高性能動力電池生產的更佳選擇。

一般動力鋰電池鋁殼厚度都要求達到1.0毫米以下,主流廠家目前根據電池容量不同殼體材料厚度以0.6mm和0.8mm兩種為主。焊接方式重要分為側焊和頂焊,其中側焊的重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。

動力電池.jpg

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、材料的潔凈度和頂蓋與動力鋰電池鋁殼的配合間隙有較高的要求。而頂焊工藝由于焊接在一個面上,可采用更高效的振鏡掃描焊接方式,但對前道工序入殼及定位要求很高,對設備的自動化要求高。

目前動力鋰電池鋁殼占整個動力鋰電池的90%以上。鋁材的激光焊接難度較大,會面對焊痕表面凸起問題、氣孔問題、炸火問題、內部氣泡問題等。表面凸起、氣孔、內部氣泡是激光焊接的致命傷,很多應用由于這些原因不得不停止或者想辦法規避。

很多電池廠家在研發初期都會為此大傷腦筋,究其原因,重要是采用的光纖芯徑過小或者激光能量設置過高所致。引起炸火(也稱飛濺,Splash)的因素也很多,如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等,而起決定性用途的則是激光器的穩定性。

在動力鋰電池焊接當中,焊接工藝技術人員會根據客戶的電池材料、形狀、厚度、拉力要求等選擇合適的激光器和焊接工藝參數,包括焊接速度、波形、峰值、焊頭傾斜角度等來設置合理的焊接工藝參數,以保證最終的焊接效果滿足動力鋰電池廠家的要求。

焊接方法和焊接工藝的選用,將直接影響電池的成本、質量、安全以及電池的一致性。在眾多焊接方式中,激光焊接以如下優勢脫穎而出。


創恒激光焊接機械手優點

機械手焊接.jpg

1、能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊縫深寬比大。

2、激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引,不受空間限制可以任意角度焊接。

3、熱輸入量小,熱影響區小,工件殘余應力和變形??;

4、焊接能量可控制,焊接效果穩定,焊接外觀好;非接觸式焊接,光纖傳輸,可達性較好,自動化程度高。

焊接薄材或細徑線材時,不會像電弧焊接般易有回熔的困擾。用于動力電池的電芯由于遵循“輕便”的原則,通常會采用較“輕”的鋁材質外,還需要做得更“薄”,一般殼、蓋、底基本都要求達到1.0 mm 以下,主流廠家目前基本材料厚度均在0.8 mm 左右。

能為各種材料組合提供高強度焊接,尤其是在進行銅材料之間和鋁材料之間焊接的時候更為有效。這也是可以將電鍍鎳焊接至銅材料上的技術。

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