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關(guān)于電池的焊接模式

鉅大LARGE  |  點擊量:1561次  |  2018年10月08日  

(1)脈沖模式焊接

脈沖激光器常用的脈沖波形有方波、尖峰波、雙峰波等幾種,由于鋁合金表面對光的反射率太高,焊接時應(yīng)選擇合適的焊接波形。當(dāng)高強度激光束入射到材料表面,金屬表面將會有60%~98%的激光能量因反射而損失掉,且反射率隨物件表面的溫度而變化。一般焊接鋁合金時最優(yōu)選擇尖形波和雙峰波,這兩種焊接波形后面緩降部分脈寬較長,能夠有效地減少氣孔和裂紋的產(chǎn)生。

由于鋁合金對激光的反射率較高,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。焊點直徑和有效結(jié)合面的直徑,隨激光傾斜角的增大而增大,當(dāng)激光傾斜角度為40°時,獲得最大的焊點及有效結(jié)合面。焊點熔深和有效熔深隨激光傾斜角減小,當(dāng)激光傾斜角度大于60°時,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)增加焊縫熔深和熔寬。另外在焊接時,以焊縫為界,需將激光焊斑偏蓋板65%、殼體35%進行焊接,這樣能有效減少因合蓋問題導(dǎo)致的炸火。

(2)連續(xù)模式焊接

連續(xù)激光器焊接由于其受熱過程不像脈沖驟冷驟熱,焊接時裂紋傾向不是很明顯,為了改善焊縫質(zhì)量,采用連續(xù)激光器焊接,焊縫表面平滑均勻,無飛濺,無缺陷,焊縫內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)裂紋。

 焊接模式分析

在鋁合金焊接方面,連續(xù)激光器優(yōu)勢明顯:與傳統(tǒng)焊接方式相比,生產(chǎn)效率高,且無需填絲;與脈沖激光焊相比,可以解決其在焊后產(chǎn)生的缺陷,如裂紋、氣孔、飛濺等,保證鋁合金在焊后有良好的機械性能;焊后不會凹陷,拋光打磨量減少,節(jié)約生產(chǎn)成本,但是因為連續(xù)激光器光斑較小,所以對工件的裝配精度要求較高。

動力電池焊接過程中,焊接工藝技術(shù)人員會根據(jù)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(shù),包括焊接速度、波形、峰值、焊頭傾斜角度等來設(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力電池廠家的要求。

方形電池焊接

在方型電池的焊接工藝中,最重要的工序是殼蓋的封裝,方形電池外殼的封口辦法一般是在電池頂部有一個長方形蓋板,板上帶有正極輸入端,將蓋板塞入外殼與口平齊,然后用激光將蓋板與外殼之間的長方形縫隙以脈沖或者連續(xù)激光焊接的方式,焊好密封即可。

方形電池的焊接方式主要分為側(cè)焊和頂焊,其中側(cè)焊的主要好處是對電芯內(nèi)部的影響較小,飛濺物不會輕易進入殼蓋內(nèi)側(cè)。由于焊接后可能會導(dǎo)致凸起,這對后續(xù)工藝的裝配會有些微影響,因此側(cè)焊工藝對激光器的穩(wěn)定性、材料的潔凈度等要求極高。而頂焊工藝由于焊接在一個面上,對焊接設(shè)備集成要求比較低。

目前,動力電池立焊接方式是業(yè)內(nèi)廣為青睞的焊接方式,立焊只需一個收口節(jié)點,便可大大降低側(cè)焊接四個收口節(jié)點的側(cè)漏風(fēng)險,而且有利于量產(chǎn)。武漢逸飛激光設(shè)備有限公司的“高速電池殼體激光立焊接設(shè)備”,實現(xiàn)了99.5%以上的焊接良品率和12PPM的生產(chǎn)效率。

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