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    动力电池激光焊接难点分析及解决方案

    时间:2022-08-11 13:45  阅读:420
    动力电池的激光焊接部位多,其材料主要是铝合金,少量部位采用紫铜、镍等材料,还有极少数采用不锈钢作为电池外壳,在这些材料中,镍和不锈钢的激光焊接工艺相对较为简单,也更为成熟,但是铝合金和紫铜的激光焊接依然存在较多的难点。除材料特性的影响之外,焊接接头的状态也会对焊接效果产生较大影响。下面介绍动力电池激光焊接难点分析及解决方案。

    铝合金和紫铜作为待焊接的材料时,其常规方式的激光焊接效果不良的主要原因在于:
    ①两者对于光纤激光来说均属于高反材料,对光纤激光的吸收率不高,导致焊接过程稳定性较差;
    ②两者的导热性能较好,焊缝成型困难,易产生气孔。瑞丰光电激光专注十六年的研发技术和生产,凭借多年的激光设备研发经验,产品技术成熟,产品性能安全稳定。公司遵循“技术创新、产品创新、服务创新”的经营理念,给客户提供最优质的产品及服务。

    1.软包极耳焊接,对焊接工装要求较高,必须将极耳压牢,保证焊接间隙。可实现S形、螺旋形等复杂轨迹的高速焊接,增大焊缝结合面积的同时加强焊接强度。
    解决方案:控制来料平整度;设计优良性能的夹具,控制装夹间隙。

    2.圆柱电芯的焊接主要用于正极的焊接,由于负极部位壳体薄,极容易焊穿。如目前一些厂家采用的负极免焊接工艺,正极采用的为激光焊接。
    解决方案:控制来料一致性;设计优良性能的夹具,控制装夹间隙;选用小纤芯光纤激光器,并用振镜高速(300mm/s以上)焊接。
    3.方形电池组合焊接时,极柱或连接片受污染厚,焊接连接片时,污染物分解,易形成焊接炸点,造成孔洞;极柱较薄、下有塑料或陶瓷结构件的电池,容易焊穿。极柱较小时,也容易焊偏至塑料烧损,形成爆点。不要使用多层连接片,层之间有孔隙,不易焊牢。
    解决方案:激光器纤芯选择50μm~100μm,使用较高功率进行高速(80mm/s以上)焊接。

    4.方型电池的焊接工艺最重要的工序是壳盖的封装,根据位置的不同分为顶盖和底盖的焊接。有些电池厂家由于生产的电池体积不大,采用了“拉深”工艺制造电池壳,只需进行顶盖的焊接。方形电池焊接方式主要分为侧焊和顶焊,其中侧焊的主要好处是对电芯内部的影响较小,飞溅物不会轻易进入壳盖内侧。由于焊接后可能会导致凸起,这对后续工艺的装配会有些微影响,因此侧焊工艺对激光器的稳定性、材料的洁净度等要求极高。而顶焊工艺由于焊接在一个面上,对焊接设备集成要求比较低,量产化简单,但是也有两个不利的地方,一是焊接可能会有少许飞溅进入电芯内,二是壳体前段加工要求高会导致成本问题。
    解决方案:提高待焊部位的清洁度;选用50μm纤芯的光纤激光器,焊接速度可适当提高。

    动力电池激光焊接难点分析及解决方案就分享到这里。只要我们了解动力锂电池焊接的这些难点之后,再一一防止,相信一定能够突破焊接难点。

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