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动力锂电池激光焊接注意事项呢

电动汽车自从问世以来就受到青睐,因为它们减少了排放,实现了零排放。电动汽车依靠动力锂电池供应动力,目前,铝合金材料的电池壳占整个动力电池的90%以上。铝电池要焊接在一起,以保护内部电极材料,防止电解液泄漏。然而,传统的焊接封装方法已经不能满足动力锂电池快速发展要求,而激光焊接技术对电力电池铝制外壳具有良好的适应性。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,下面跟着尚拓激光小编一起来了解一下。

动力锂电池模组

动力锂电池焊接难点主要包括以下几种:

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。

锂电池激光焊接设备

动力锂电池激光焊接注意事项
1、动力电池一般壳体厚度在1.0毫米以下,主流的电池根据容量的不同壳体材料厚度以0.6mm和0.8mm两种为主。目前激光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。

2、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、材料的洁净度和顶盖与壳体的配合间隙有较高的要求。而顶焊由于焊接在一个面上,可采用更高效的振镜扫描焊接方式,但对前道工序入壳及定位要求很高,对设备的自动化要求高。

3、因电锂离子电池电芯正极极耳为铝带,无法直接锡焊,故需加接镍带,通常采用超声波金属点焊方法:利用超声波出现高频振荡使两金属片之间摩擦局部出现高热,而溶合连接起来。频率:20K~35KHZ时间约:0.3/S

4、激光焊接时应选择合适的焊接波形,常用脉冲波形有方波、尖峰波、双峰波等,铝合金表面对光的反射率太高,当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60%-98% 的激光能量因反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。一般焊接铝合金时最优选择尖形波和双峰波,此种焊接波形后面缓降部分脉宽较长,能够有效地减少气孔和裂纹的产生。

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