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激光焊接技術在方形鋁殼電池焊接的應用
時間：2022-08-03 11:30 閱讀：2709 次
鋰電鋁殼的市場占有率高過鋁殼，它是因為鋁殼的高韌性、輕凈重、安全系數(shù)高特性優(yōu)勢所決策的。方形電池機殼蓋板的需要焊接，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)勢脫穎而出，下面介紹激光焊接技術在方形鋁殼電池焊接的應用。
方形電池機殼頂端有一個長方形蓋板，板上含有正級引出來端，將蓋板塞進機殼與上口齊平，隨后用激光器將蓋板與機殼中間的正方形間隙，以反復持續(xù)激光器方法焊上密封性，這一焊接全過程即稱之為頂焊，頂焊中激光能夠沒動，將充電電池固定不動在工作中臺子上，激光指向焊接后，啟動操作臺使充電電池沿操作臺X、Y座標先后擺脫與焊接同樣的正方形圖型。針對方形電池的蓋板選用頂焊密封性構造加工工藝時，蓋板置放沒有精準定位階梯，而長短標準公差規(guī)定較嚴苛，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程中熱循環(huán)時間足夠長，使熔池具有足夠的流動性，在保護氣的保護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、焊頭傾斜角度等來設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。
優(yōu)點：
1.由于激光功率大部分注入到了動態(tài)匙孔中，對外散射激光減少，所以只需用較小的激光功率，焊接熱輸入量相對較低（比復合焊接減少30%），減少了設備損耗及能源損耗；
2.擺動焊接方式對工件裝配質量適應性較高，減少了裝配臺階等問題造成的不良；
3.擺動焊接方式對焊縫孔洞具有極強的修復作用，使用該方案修復電芯焊縫孔洞良率極高；
4.激光焊接可精確控制，聚焦光點小，高精度定位，配合機械手臂易于實現(xiàn)自動化，提高焊接效率，減少工時，降低成本；系統(tǒng)簡單，設備調試、維護簡單。
以上就是激光焊接技術在方形鋁殼電池焊接的應用，方形鋁殼鋰電池在制造組裝過程中，需要大量應用到激光焊接工藝，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，在方形鋁殼鋰電池生產(chǎn)工藝中，有不可替代的作用。
方形電池機殼頂端有一個長方形蓋板，板上含有正級引出來端，將蓋板塞進機殼與上口齊平，隨后用激光器將蓋板與機殼中間的正方形間隙，以反復持續(xù)激光器方法焊上密封性，這一焊接全過程即稱之為頂焊，頂焊中激光能夠沒動，將充電電池固定不動在工作中臺子上，激光指向焊接后，啟動操作臺使充電電池沿操作臺X、Y座標先后擺脫與焊接同樣的正方形圖型。針對方形電池的蓋板選用頂焊密封性構造加工工藝時，蓋板置放沒有精準定位階梯，而長短標準公差規(guī)定較嚴苛，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程中熱循環(huán)時間足夠長，使熔池具有足夠的流動性，在保護氣的保護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、焊頭傾斜角度等來設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。
優(yōu)點：
1.由于激光功率大部分注入到了動態(tài)匙孔中，對外散射激光減少，所以只需用較小的激光功率，焊接熱輸入量相對較低（比復合焊接減少30%），減少了設備損耗及能源損耗；
2.擺動焊接方式對工件裝配質量適應性較高，減少了裝配臺階等問題造成的不良；
3.擺動焊接方式對焊縫孔洞具有極強的修復作用，使用該方案修復電芯焊縫孔洞良率極高；
4.激光焊接可精確控制，聚焦光點小，高精度定位，配合機械手臂易于實現(xiàn)自動化，提高焊接效率，減少工時，降低成本；系統(tǒng)簡單，設備調試、維護簡單。
以上就是激光焊接技術在方形鋁殼電池焊接的應用，方形鋁殼鋰電池在制造組裝過程中，需要大量應用到激光焊接工藝，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，在方形鋁殼鋰電池生產(chǎn)工藝中，有不可替代的作用。
