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激光焊接技術(shù)在方形鋁殼電池焊接的應(yīng)用

時(shí)間:2022-08-03 11:30  閱讀:2120
鋰電鋁殼的市場(chǎng)占有率高過(guò)鋁殼,它是因?yàn)殇X殼的高韌性、輕凈重、安全系數(shù)高特性優(yōu)勢(shì)所決策的。方形電池機(jī)殼蓋板的需要焊接,焊接都是一道很重要的制造工序,焊接方法和焊接工藝的選用,將直接影響電池的成本、質(zhì)量、安全以及電池的一致性。在眾多焊接方式中,激光焊接以如下優(yōu)勢(shì)脫穎而出,下面介紹激光焊接技術(shù)在方形鋁殼電池焊接的應(yīng)用。

方形電池機(jī)殼頂端有一個(gè)長(zhǎng)方形蓋板,板上含有正級(jí)引出來(lái)端,將蓋板塞進(jìn)機(jī)殼與上口齊平,隨后用激光器將蓋板與機(jī)殼中間的正方形間隙,以反復(fù)持續(xù)激光器方法焊上密封性,這一焊接全過(guò)程即稱之為頂焊,頂焊中激光能夠沒(méi)動(dòng),將充電電池固定不動(dòng)在工作中臺(tái)子上,激光指向焊接后,啟動(dòng)操作臺(tái)使充電電池沿操作臺(tái)X、Y座標(biāo)先后擺脫與焊接同樣的正方形圖型。針對(duì)方形電池的蓋板選用頂焊密封性構(gòu)造加工工藝時(shí),蓋板置放沒(méi)有精準(zhǔn)定位階梯,而長(zhǎng)短標(biāo)準(zhǔn)公差規(guī)定較嚴(yán)苛,焊接安裝精度規(guī)定較高。

保證頂蓋高速激光焊接的焊縫成形效果,需要滿足以下一些要求:
1.焊縫具有足夠的寬度,且焊縫深寬比合適,這就需要光源的熱作用范圍足夠大,且焊接線能量在合理范圍;
2.焊縫光滑,這需要焊縫在焊接過(guò)程中熱循環(huán)時(shí)間足夠長(zhǎng),使熔池具有足夠的流動(dòng)性,在保護(hù)氣的保護(hù)下焊縫凝固成為光滑的金屬焊縫;
3.焊縫一致性好、氣孔、孔洞少,這需要焊接過(guò)程中,激光穩(wěn)定的作用于工件上,高能束等離子體持續(xù)的產(chǎn)生,作用于熔池內(nèi)部,熔池在等離子反作用力下生產(chǎn)“匙孔”,匙孔足夠大且足夠穩(wěn)定,使得生成的金屬蒸汽和等離子體不易噴射和帶出金屬熔滴,形成飛濺,匙孔周圍熔池也不易坍塌,卷入氣體。

動(dòng)力電池的殼體材料主要有鋁合金和不銹鋼,其中采用鋁合金的最多,一般為1系和3系鋁合金。實(shí)際生產(chǎn)中,需要根據(jù)電池的材料、形狀、厚度、拉力要求等選擇合適的激光器和焊接工藝參數(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,滿足動(dòng)力電池廠家的要求。
激光焊接機(jī)
優(yōu)點(diǎn):
1.由于激光功率大部分注入到了動(dòng)態(tài)匙孔中,對(duì)外散射激光減少,所以只需用較小的激光功率,焊接熱輸入量相對(duì)較低(比復(fù)合焊接減少30%),減少了設(shè)備損耗及能源損耗;
2.擺動(dòng)焊接方式對(duì)工件裝配質(zhì)量適應(yīng)性較高,減少了裝配臺(tái)階等問(wèn)題造成的不良;
3.擺動(dòng)焊接方式對(duì)焊縫孔洞具有極強(qiáng)的修復(fù)作用,使用該方案修復(fù)電芯焊縫孔洞良率極高;
4.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;系統(tǒng)簡(jiǎn)單,設(shè)備調(diào)試、維護(hù)簡(jiǎn)單。

以上就是激光焊接技術(shù)在方形鋁殼電池焊接的應(yīng)用,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、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。