锂电激光焊接技术特点有哪些?
来源:爱游戏APP官网下载激光 日期:2022/03/21
新能源汽车将逐渐取代传统燃油汽车已经成为全球共识,锂电池作为核心部件,直接决定着新能源汽车及电动汽车的性能,动力电池的焊接质量同样也对动力电池的性能起着根本性的作用。 激光焊接具有能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊缝深宽比大特点,较其他焊接方式有着明显的优势。目前,激光焊接主要在电池模组、电芯封口、极耳、翻转片、汇流排、注流孔封装等应用。作为锂电池制造业的重要应用之一,激光焊接技术在其中发挥了越来越重要的作用。那么激光焊接机的焊接技术有哪些特点
一.锂电激光焊接技术特点如下:
1、灵活性高
激光焊接技术是目前加工领域最先进的焊接方式,与传统焊接技术相比,激光焊接技术属非接触式焊接,作业过程不需加压,焊接速度快、功效高、深度大、残余应力和变形小,激光焊接技术可焊接如高熔点金属的难熔材料,甚至可用于如陶瓷、有机玻璃等非金属材料的焊接,对异形材料施焊,效果良好,且具有很大的灵活性。对焊接难以接近的部位,施行柔性传输非接触焊接。激光束可实现时间和能量上的分光,能进行多光束同时加工,为更精密的焊接提供了条件。
2、能焊接难以焊接的材料
激光焊接是利用极高的能量密度的激光光束熔合材料,激光焊接机具有焊接速度快、强度高、焊缝窄、热影响区小,并且工件变形量小,后续处理工作量少,灵活性高等优点。激光焊接不仅能焊接常见的碳钢和不锈钢,还能焊接使用传统焊接难以焊接的材料,如结构钢,铝,铜等金属,且能够焊接各种形式的焊缝。
3、人工成本少
由于在进行激光焊接时热输入极低,焊接后的变形量很小,而且可以达到表面非常美观的焊接效果,所以激光焊接的后续处理很少,可以大大削减或者取消庞大的抛光和整平工序上的人工。而这在人工成本不断上升的今天,尤其具有现实意义。
4、更安全
激光焊接机是在密闭的安全防护罩内进行的,并配有自动抽尘装置,在保证员工的健康和安全的同时,也能保持厂房内干净整洁的工作环境。
二.激光焊接锂电池工艺难点:
目前,铝合金材料的电池壳占整个动力电池的90%以上。其焊接的难点在于铝合金对激光的反射率极高,焊接过程中气孔敏感性高,焊接时不可避免地会出现一些问题缺陷,主要包括以下几种:
1、铝合金的激光焊接过程中容易产生气孔,主要有两类:氢气孔和气泡破灭产生的气孔。由于激光焊接的冷却速度太快,氢气孔问题更加严重,并且在激光焊接中还多了一类由于小孔的塌陷而产生的孔洞。
2、由于铝合金属于典型的共晶型合金,焊接时容易出现热裂纹,包括焊缝结晶裂纹和HAZ液化裂纹,由于焊缝区成分偏析会发生共晶偏析而出现晶界熔化,在应力作用下会在晶界处形成液化裂纹,降低焊接接头的性能。
其他难点:
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。
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。
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。
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