激光协会
首页 > 协会新闻

激光焊接方壳电池防爆阀时容易出现的缺陷及解决方案

发布时间:2023-09-14 来源:尚拓激光

动力电池常用的方壳电芯为例,有盖板防爆阀的激光焊接,极柱的激光焊接,盖板与壳体的激光焊接等。进行激光焊接铝合金过程中,很容易产生爆点、气孔、焊接裂纹、熔深超差、熔宽超差等不合格的现象,因此需要定义不合格项的影响,分析影响的后果(危害程度),明白产生激光焊接不合格的机理,从而采取有效的措施,来提高量产阶段的激光焊接的质量及一致性,提高产线的产出,降低焊接不合格,降低料废的成本。

电池防爆阀密封焊接常见失效
  防爆阀是一种纯铝(1060或3003)的圆形薄片,厚度在0.08 ~ 0.1 mm之间。用红外光纤激光器焊接时,由于固态铝材对红外激光的反射率高,且材料很薄,如焊接工艺不当,防爆阀在激光焊接过程中容易出现过烧穿孔或者炸孔,使其失去泄压防爆的功能。
  潜在失效1:过烧/熔穿
  产生原因:用红外激光焊接时,因固态铝合金表面对红外激光反射率很高,因此往往采用较高的激光功率,而防爆阀0.08 ~ 0.1 mm的厚度太小,很容易熔穿。
  解决方案建议:选择合适的焊接工艺参数,以实现激光功率的陡升缓降,控制热输入。采用带有前置尖峰并以指数形式衰减的波形,通过前置尖峰可以提高铝材对激光的吸收率,而后续的指数衰减波可防止功率密度过高导致的穿孔。

潜在失效2:炸孔
  产生原因:激光焊接过程中熔池内的气体逸出所引起。
  气体的来源:1)动力电池盖板和防爆阀是厚度很薄的冲压件,加工后容易残留润滑油、清洁液。在高功率密度的激光作用下,这些液体极易汽化并上浮到熔池表面,爆裂的同时产生大量飞溅而在焊缝表面留下凹坑,形成炸孔。2)防爆阀的宽厚比一般可达30左右,焊接时因受热而极易产生热变形翘曲,导致防爆阀和顶盖的装配间隙中存在大量空气。焊接时这些残留空气受热膨胀,喷出熔池,形成炸孔。
  建议解决方案:1)焊前彻底清洗盖板和防爆阀;2)优化焊接工艺,用预点焊+缝焊,通过点焊固定预防翘曲变形,以减少炸孔缺陷。

在动力方壳电池激光焊接当中,焊接工艺技术人员会根据客户的电池材料、形状、厚度、拉力要求等选择合适的激光器和焊接工艺参数,包括焊接速度、波形、峰值、焊头倾斜角度等来设置合理的焊接工艺参数,以保证最终的焊接效果满足动力电池厂家的要求。尚拓激光提供激光焊接免费打样测试服务,根据客户的焊接要求定制激光焊接整体解决方案,想要了解更多咨询尚拓激光销售工程师。


上一篇: Nevada Nano MPS™气体传感器保障储能系统安全 下一篇: 三维五轴激光切割科技,探索工业柔性智造的无限可能

返回顶部