激光焊接之方形铝壳激光焊接原理
来源:爱游戏APP官网下载激光 日期:2022/03/10
方形铝壳锂电池在制造组装过程中,需要大量应用到激光焊接工艺,例如:电芯软连接与盖板焊接、盖板封口焊接、密封钉焊接等等。激光焊接是方形动力电池的主要焊接方法,归功于激光焊接具有能量密度高,功率稳定性好,焊接精度高,易于系统化集成等诸多优点,在方形铝壳锂电池生产工艺中,有不可替代的作用。
激光焊接技术原理知识
激光焊接机是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。
它是一种新型的焊接方式,主要针对薄壁材料、精细零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可准确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。
激光焊接可以采用脉冲或连续激光束加以实现;
激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
热导焊:
激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
其特点:
激光功率为105w/cm2左右,焊缝深度小于2.5mm,焊缝的深宽比最大为3:1。
深熔焊:
一般采用连续激光光束完成材料的连接。
即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。
激光照射,材料产生蒸发并形成小孔,吸收全部的入射光束能量,温度达25000C左右,使包围着这个孔腔四周的金属熔化。
方形铝壳激光焊接发展前景:
锂电池铝壳的占有率高于钢壳,这是由于铝壳的高硬度、轻重量、安全性高等性能优点所决定的。方形锂电池可根据产品尺寸进行定制化生产,因此市场上的型号规格特别多,这使得方形电池的工艺难以统一。方形电池标准化是一个趋势,这对于成组成产和后期维护意义很大。
方形电池外壳盖板的焊接主要分顶焊和侧焊两种。其顶部有一个长方形盖板,板上带有正极引出端,将盖板塞入外壳与上口平齐,然后用激光将盖板与外壳之间的长方形缝隙,以重复连续激光方式焊好密封,这个焊接过程即称为顶焊,顶焊中激光束可以不动,将电池固定在工作台上,激光束对准焊缝后,开动工作台使电池沿工作台X、Y坐标依次走出与焊缝相同的长方形图形。对于方形电池的盖板采用顶焊密封结构工艺时,盖板放置没有定位台阶,而长度尺寸公差要求较严格,焊接装配精度要求较高。
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