新能源鋰電激光焊接技術工藝難點
? ? ? 新能源汽車將逐漸取代傳統(tǒng)燃油汽車已經成為全球共識,鋰電池作為核心部件,直接決定著新能源汽車及電動汽車的性能,動力電池的焊接質量同樣也對動力電池的性能起著根本性的作用。 激光焊接具有能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊縫深寬比大特點,較其他焊接方式有著明顯的優(yōu)勢。目前,激光焊接主要在電池模組、電芯封口、極耳、翻轉片、匯流排、注流孔封裝等應用。作為鋰電池制造業(yè)的重要應用之一,激光焊接技術在其中發(fā)揮了越來越重要的作用。那么激光焊接機的焊接技術有哪些特點

1、靈活性高
激光焊接技術是目前加工領域最先進的焊接方式,與傳統(tǒng)焊接技術相比,激光焊接技術屬非接觸式焊接,作業(yè)過程不需加壓,焊接速度快、功效高、深度大、殘余應力和變形小,激光焊接技術可焊接如高熔點金屬的難熔材料,甚至可用于如陶瓷、有機玻璃等非金屬材料的焊接,對異形材料施焊,效果良好,且具有很大的靈活性。對焊接難以接近的部位,施行柔性傳輸非接觸焊接。激光束可實現(xiàn)時間和能量上的分光,能進行多光束同時加工,為更精密的焊接提供了條件。
2、能焊接難以焊接的材料
激光焊接是利用極高的能量密度的激光光束熔合材料,激光焊接機具有焊接速度快、強度高、焊縫窄、熱影響區(qū)小,并且工件變形量小,后續(xù)處理工作量少,靈活性高等優(yōu)點。激光焊接不僅能焊接常見的碳鋼和不銹鋼,還能焊接使用傳統(tǒng)焊接難以焊接的材料,如結構鋼,鋁,銅等金屬,且能夠焊接各種形式的焊縫。
3、人工成本少
由于在進行激光焊接時熱輸入極低,焊接后的變形量很小,而且可以達到表面非常美觀的焊接效果,所以激光焊接的后續(xù)處理很少,可以大大削減或者取消龐大的拋光和整平工序上的人工。而這在人工成本不斷上升的今天,尤其具有現(xiàn)實意義。
4、更安全
激光焊接機是在密閉的安全防護罩內進行的,并配有自動抽塵裝置,在保證員工的健康和安全的同時,也能保持廠房內干凈整潔的工作環(huán)境。

目前,鋁合金材料的電池殼占整個動力電池的90%以上。其焊接的難點在于鋁合金對激光的反射率極高,焊接過程中氣孔敏感性高,焊接時不可避免地會出現(xiàn)一些問題缺陷,主要包括以下幾種:
1、鋁合金的激光焊接過程中容易產生氣孔,主要有兩類:氫氣孔和氣泡破滅產生的氣孔。由于激光焊接的冷卻速度太快,氫氣孔問題更加嚴重,并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產生的孔洞。
2、由于鋁合金屬于典型的共晶型合金,焊接時容易出現(xiàn)熱裂紋,包括焊縫結晶裂紋和HAZ液化裂紋,由于焊縫區(qū)成分偏析會發(fā)生共晶偏析而出現(xiàn)晶界熔化,在應力作用下會在晶界處形成液化裂紋,降低焊接接頭的性能。
其他難點:
1、軟包極耳焊接,對焊接工裝要求較高,必須將極耳壓牢,保證焊接間隙。
2、圓柱電芯的焊接主要用于正極的焊接,由于負極部位殼體薄,極容易焊穿。
3、方形電池組合焊接時,極柱或連接片受污染厚,焊接連接片時,污染物分解,易形成焊接炸點,造成孔洞;極柱較薄、下有塑料或陶瓷結構件的電池,容易焊穿。極柱較小時,也容易焊偏至塑料燒損,形成爆點。