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激光焊接技術(shù)在方形鋁殼電池焊接的應(yīng)用
時(shí)間：2022-08-03 11:30 閱讀：2630 次
鋰電鋁殼的市場(chǎng)占有率高過鋁殼，它是因?yàn)殇X殼的高韌性、輕凈重、安全系數(shù)高特性優(yōu)勢(shì)所決策的。方形電池機(jī)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(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(shì)脫穎而出，下面介紹激光焊接技術(shù)在方形鋁殼電池焊接的應(yīng)用。
方形電池機(jī)殼頂端有一個(gè)長(zhǎng)方形蓋板，板上含有正級(jí)引出來端，將蓋板塞進(jìn)機(jī)殼與上口齊平，隨后用激光器將蓋板與機(jī)殼中間的正方形間隙，以反復(fù)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(dòng)，將充電電池固定不動(dòng)在工作中臺(tái)子上，激光指向焊接后，啟動(dòng)操作臺(tái)使充電電池沿操作臺(tái)X、Y座標(biāo)先后擺脫與焊接同樣的正方形圖型。針對(duì)方形電池的蓋板選用頂焊密封性構(gòu)造加工工藝時(shí)，蓋板置放沒有精準(zhǔn)定位階梯，而長(zhǎng)短標(biāo)準(zhǔn)公差規(guī)定較嚴(yán)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(shí)間足夠長(zhǎng)，使熔池具有足夠的流動(dòng)性，在保護(hù)氣的保護(hù)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(nèi)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(dòng)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(shí)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(shè)置合理的焊接工藝參數(shù)，以保證最終的焊接效果，滿足動(dòng)力電池廠家的要求。
優(yōu)點(diǎn)：
1.由于激光功率大部分注入到了動(dòng)態(tài)匙孔中，對(duì)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(duì)較低（比復(fù)合焊接減少30%），減少了設(shè)備損耗及能源損耗；
2.擺動(dòng)焊接方式對(duì)工件裝配質(zhì)量適應(yīng)性較高，減少了裝配臺(tái)階等問題造成的不良；
3.擺動(dòng)焊接方式對(duì)焊縫孔洞具有極強(qiáng)的修復(fù)作用，使用該方案修復(fù)電芯焊縫孔洞良率極高；
4.激光焊接可精確控制，聚焦光點(diǎn)小，高精度定位，配合機(jī)械手臂易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高焊接效率，減少工時(shí)，降低成本；系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備調(diào)試、維護(hù)簡(jiǎn)單。
以上就是激光焊接技術(shù)在方形鋁殼電池焊接的應(yīng)用，方形鋁殼鋰電池在制造組裝過程中，需要大量應(yīng)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(dòng)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(diǎn)，在方形鋁殼鋰電池生產(chǎn)工藝中，有不可替代的作用。
激光焊接機(jī)在鈦合金修補(bǔ)焊接技術(shù)的應(yīng)用
激光焊接機(jī)在精密微小元件中的應(yīng)用
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方形電池機(jī)殼頂端有一個(gè)長(zhǎng)方形蓋板，板上含有正級(jí)引出來端，將蓋板塞進(jìn)機(jī)殼與上口齊平，隨后用激光器將蓋板與機(jī)殼中間的正方形間隙，以反復(fù)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(dòng)，將充電電池固定不動(dòng)在工作中臺(tái)子上，激光指向焊接后，啟動(dòng)操作臺(tái)使充電電池沿操作臺(tái)X、Y座標(biāo)先后擺脫與焊接同樣的正方形圖型。針對(duì)方形電池的蓋板選用頂焊密封性構(gòu)造加工工藝時(shí)，蓋板置放沒有精準(zhǔn)定位階梯，而長(zhǎng)短標(biāo)準(zhǔn)公差規(guī)定較嚴(yán)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(shí)間足夠長(zhǎng)，使熔池具有足夠的流動(dòng)性，在保護(hù)氣的保護(hù)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(nèi)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(dòng)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(shí)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(shè)置合理的焊接工藝參數(shù)，以保證最終的焊接效果，滿足動(dòng)力電池廠家的要求。
優(yōu)點(diǎn)：
1.由于激光功率大部分注入到了動(dòng)態(tài)匙孔中，對(duì)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(duì)較低（比復(fù)合焊接減少30%），減少了設(shè)備損耗及能源損耗；
2.擺動(dòng)焊接方式對(duì)工件裝配質(zhì)量適應(yīng)性較高，減少了裝配臺(tái)階等問題造成的不良；
3.擺動(dòng)焊接方式對(duì)焊縫孔洞具有極強(qiáng)的修復(fù)作用，使用該方案修復(fù)電芯焊縫孔洞良率極高；
4.激光焊接可精確控制，聚焦光點(diǎn)小，高精度定位，配合機(jī)械手臂易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高焊接效率，減少工時(shí)，降低成本；系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備調(diào)試、維護(hù)簡(jiǎn)單。
以上就是激光焊接技術(shù)在方形鋁殼電池焊接的應(yīng)用，方形鋁殼鋰電池在制造組裝過程中，需要大量應(yīng)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(dòng)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(diǎn)，在方形鋁殼鋰電池生產(chǎn)工藝中，有不可替代的作用。
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