電池激光焊接工藝難點(diǎn)

動(dòng)力電池作為新能源汽車(chē)的核心部件，其品質(zhì)直接決定了整車(chē)性能。鋰電池制造設備一般為前端設備、中端設備、后端設備三種，其設備精度和自動(dòng)化水平將會(huì )直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和一致性。而激光加工技術(shù)作為一種替代傳統焊接技術(shù)已廣泛應用于鋰電制造設備之中。

從鋰電池電芯的制造到電池PACK成組，焊接都是一道很重要的制造工序，鋰電池的導電性、強度、氣密性、金屬疲勞和耐腐蝕性，是典型的電池焊接質(zhì)量評價(jià)標準。

焊接方法和焊接工藝的選用，將直接影響電池的成本、質(zhì)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：首先，激光焊接能量密度高、焊接變形小、熱影響區小，可以有效地提高制件精度，焊縫光滑無(wú)雜質(zhì)、均勻致密、無(wú)需附加的打磨工作；其次，激光焊接可精確控制，聚焦光點(diǎn)小，高精度定位，配合機械手臂易于實(shí)現自動(dòng)化，提高焊接效率，減少工時(shí)，降低成本；另外，激光焊接薄板材或細徑線(xiàn)材時(shí)，不會(huì )像電弧焊接那樣容易受到回熔的困擾。

電池的結構通常包含多種材料，如鋼、鋁、銅、鎳等，這些金屬可能被制成電極、導線(xiàn)，或是外殼；因此，無(wú)論是一種材料之間或是多種材料之間的焊接，均對焊接工藝提出了較高要求。
激光焊接的工藝優(yōu)勢就在于可以焊接的材質(zhì)種類(lèi)廣泛，能夠實(shí)現不同材料之間的焊接。

電池激光焊接工藝難點(diǎn)

動(dòng)力電池電芯的制造由于遵循“輕便”原則，通常會(huì )采用較“輕”的鋁材質(zhì)，而且還要做得更“薄”，一般殼、蓋、底的厚度基本都要求達到1.0mm以下，目前一些主流廠(chǎng)家的基本材料厚度均在0.8mm左右。據統計，鋁合金材料的電池殼體占整個(gè)動(dòng)力電池的90%以上。

鋁材焊接的難點(diǎn)在于鋁合金對激光束的高初始反射率及其本身的高導熱性，使得鋁合金在未熔化前對激光的吸收率低，由于鋁的電離能低，焊接過(guò)程中光致等離子體不易于擴散，使得焊接穩定性差。另外，焊接過(guò)程中合金元素的燒損，使鋁合金焊接接頭的力學(xué)性能下降。由于焊接過(guò)程中氣孔敏感性高,焊接時(shí)不可避免地會(huì )出現一些問(wèn)題缺陷，其中主要的是氣孔和熱裂紋。鋁合金的激光焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氣孔主要有兩類(lèi)：氫氣孔和匙孔破滅產(chǎn)生的氣孔。由于激光焊接的冷卻速度太快，氫氣孔問(wèn)題更加嚴重，并且在激光焊接中還多了一類(lèi)由于小孔的塌陷而產(chǎn)生的孔洞。

熱裂紋問(wèn)題。鋁合金屬于典型的共晶型合金，焊接時(shí)容易出現熱裂紋，包括焊縫結晶裂紋和HAZ液化裂紋，由于焊縫區成分偏析會(huì )發(fā)生共晶偏析而出現晶界熔化，在應力作用下會(huì )在晶界處形成液化裂紋，降低焊接接頭的性能。

炸火（也稱(chēng)飛濺）問(wèn)題。引起炸火的因素很多，如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等，而起決定性作用的則是激光器的穩定性。殼體表面凸起、氣孔、內部氣泡，究其原因，主要是光纖芯徑過(guò)小或者激光能量設置過(guò)高所致。

針對以上出現的問(wèn)題，尋找到合適的工藝參數才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。