工艺丨动力电池工艺,激光焊接概述
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:坠』垡星垡垒——————————————————型鲨垒—垒丝丝型坠些丝文章编号:1002-025X(2013)07-0030-03动力电池壳体激光焊接工艺李林贺。
邓适(力神迈尔斯动力电池系统有限公司,天津300191)摘要:针对动力电池壳、盖激光焊接试验,通过调整激光焊机脉宽、频率、峰值功率等工艺参数.验证不同参数对激光单点能量及焊接平均功率的影响,结合平均功率对焊缝熔深影响及不同熔深状态下与焊缝耐压强度的对应关系,进而优化激光焊接工艺参数,确保动力电池激光焊接过程的稳定性和焊接质量的一致性。
关键词:动力电池;激光焊接;熔深中图分类号:TG456.7文献标志码:BO绪论电动汽车不仅能减少或不使用石油,且能降低尾气排放,甚至实现尾气零排放,而在当今节能降耗和环保双重压力下。
实现汽车能源动力系统电气化,推动传统汽车业结构转型,在国际上已经形成了广泛共识。
我国已出台许多相关优惠政策,扶持和引导电动汽车行业的快速发展,因此,电动汽车的发展将会步人关键时期,并迎来更多机遇与挑战。
动力电池是电动汽车的关键技术,决定了汽车的运行里程和成本,而电池壳体的激光焊接又成为动力电池制作的重要工序。
焊接质量的好坏直接决定电池的密封性及耐压强度.从而影响电池的使用寿命和安全性能。
结合本公司实际生产情况,通过激光焊接工艺参数摸索及焊接质量确认,建立合理的工艺参数范围。
为动力电池壳体激光焊接过程的稳定性及产品质量的一致性提供了有力保障。
1激光焊接试验本公司动力电池壳体基本上为3003系铝合金.厚度在0.6~0.8m m之间。
由于各型号电池都用于电动汽车,因此,对焊接后的密封性及耐压强度要求很高,图1为电池壳体焊接示意图。
收稿日期:2013—05—05围1电池壳体焊接示意图激光焊接主要工艺参数有峰值功率、脉宽、频率、离焦量及焊接速度等,其任何一个参数的变化及不稳定都会直接影响焊接质量的效果。
实际焊接过程采用的激光功率为600W,波长为1064.t i m,光纤直径为600斗m的激光设备。
电池激光焊接工艺随着现代科技的发展,电池行业也在不断地发展壮大。
而电池的制造过程中,激光焊接技术已经成为了不可或缺的一部分。
本文将介绍电池激光焊接工艺的原理、应用以及未来发展趋势。
一、电池激光焊接工艺的原理激光焊接是将激光束聚焦到焊接区域,使其熔化并与另一材料熔合。
电池激光焊接与一般材料的激光焊接不同的是,电池激光焊接需要考虑到电池内部的电化学反应和热效应。
电池激光焊接的原理是利用激光束的高能量密度,使焊接区域的温度瞬间升高到数千摄氏度,使材料熔化并熔合在一起。
同时,激光焊接过程中的高能量密度还可以促进电池内部的电化学反应,提高电池的性能。
二、电池激光焊接工艺的应用1、电池片的连接电池片是构成电池的基本单元,而电池片之间的连接是电池组装的关键。
传统的电池片连接方式是采用钎焊、压焊等方法,但这些方法存在着焊接点热效应大、焊接点易断裂等缺点。
而电池激光焊接可以避免这些缺点,焊接点的热效应小、焊接点强度高、焊接点美观等优点,因此被广泛应用于电池片的连接。
2、电池组件的连接电池组件是由多个电池片组合而成的,而电池组件之间的连接也是电池组装的关键。
传统的电池组件连接方式是采用焊锡、电阻焊等方法,但这些方法存在着焊接点易断裂、焊接点热效应大等缺点。
而电池激光焊接可以避免这些缺点,焊接点的强度高、焊接点美观等优点,因此被广泛应用于电池组件的连接。
3、电池盒的密封电池盒是电池的保护外壳,而电池盒的密封是保证电池内部不受外界环境影响的关键。
传统的电池盒密封方式是采用胶封、热封等方法,但这些方法存在着密封效果不佳、密封点易破裂等缺点。
而电池激光焊接可以避免这些缺点,焊接点的密封效果好、焊接点强度高等优点,因此被广泛应用于电池盒的密封。
三、电池激光焊接工艺的未来发展趋势1、高效化电池激光焊接的高效化是未来发展的趋势之一。
高效化主要包括焊接速度的提高、生产效率的提高、设备的自动化等方面。
这些措施将进一步提高电池激光焊接的效率,降低生产成本。
电池激光焊接工艺电池激光焊接工艺是一种利用激光束进行焊接的技术。
激光束是由高能量激光器产生的集中光束。
这种技术广泛应用于电池制造行业,特别是锂离子电池的焊接。
本文将介绍电池激光焊接工艺的步骤。
步骤一:准备工作在进行电池激光焊接之前,需要进行准备工作。
首先,应准确地确定需要焊接的部位,并对电池进行清洗和除油处理。
这可以确保焊接点的质量和可靠性。
其次,需要选择合适的激光器和适当的焊接参数。
这些参数包括激光能量,激光脉冲宽度,焊接速度等。
合理的参数选择可以提高焊接质量,降低焊接成本。
步骤二:定位将电池放在焊接工作台上,使用精确的定位装置将电池固定在焊接位置。
通过定位可以保证焊接点的精度和一致性。
步骤三:焊接在电池固定之后,就可以开始使用激光进行焊接。
激光束集中在焊接点上,使其达到极高的温度,使焊接点融化并形成气体。
气体将焊接点中的杂质和氧气驱逐出来。
焊接点冷却后形成高质量的焊缝。
步骤四:质检和完工完成电池激光焊接后,需要进行质检。
利用非破坏性测试方法,如X射线或超声波检查焊接点的质量和可靠性。
如果焊接合格,将电池进行封装并投入使用。
总结:电池激光焊接技术具有快速、高效、精确的特点,使得锂离子电池制造过程更加智能化和自动化。
通过准确的定位和合理的焊接参数选择,可实现高质量、可靠的焊缝。
值得注意的是,在使用激光焊接技术时,应使用安全防护措施,避免激光束对人员和设备造成伤害。
激光焊接工艺的基本知识概述激光焊接是一种高能量密度的热源焊接方法,利用激光束将工件加热到熔化或融合状态,实现金属材料的连接。
激光焊接具有高精度、高速度、低变形等优点,在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。
工作原理激光焊接主要通过激光束对工件表面进行聚焦,使其吸收激光能量产生热源,从而使工件局部区域迅速升温并达到熔化或融合状态。
通过控制激光束的功率、聚焦方式和运动轨迹,实现对工件的精确加热和连接。
设备与系统激光源激光源是激光焊接系统的核心部件,常见的激光源包括CO2激光器、固态激光器和纤维激光器等。
不同类型的激光源具有不同的特点和适用范围,选择合适的激光源对于实现高质量的焊接至关重要。
光学系统光学系统主要包括激光束传输系统和聚焦系统。
激光束传输系统用于将激光束从激光源传输到焊接头,常见的传输方式有光纤传输和反射镜传输。
聚焦系统用于将激光束聚焦到工件上,通常包括凸透镜、平凸透镜和聚焦镜等。
控制系统控制系统是激光焊接过程中的关键部分,用于控制激光功率、聚焦位置和运动轨迹等参数。
通过精确控制这些参数,可以实现对焊接过程的精确控制和优化。
工艺参数激光功率激光功率是影响焊接速度和质量的重要参数。
功率过低会导致无法达到熔化或融合状态,功率过高则容易引起气孔、裂纹等缺陷。
根据工件材料和厚度的不同,选择合适的激光功率进行焊接。
焦距焦距是指从聚焦镜到工件焊点的距离,影响激光束的聚焦效果和焊接质量。
焦距过大会导致焊缝变宽、深度不足,焦距过小则容易引起激光束的散射和偏离。
根据焊接要求和工件形状选择合适的焦距。
扫描速度扫描速度是指激光束在工件表面移动的速度,影响焊接线能量分布和熔池形态。
扫描速度过快会导致熔池不稳定、焊缝细节不清晰,扫描速度过慢则容易引起过热和变形。
根据工件材料和要求选择合适的扫描速度。
气体保护气体保护是激光焊接中常用的一种方法,通过向焊接区域供应惰性气体,如氩气或氮气等,可以有效防止氧化、脱氢和杂质的进入,提高焊接质量。
激光焊接工艺
激光焊接是一种高能量浓缩的焊接方法,适用于多种材料的焊接。
它利用高能量激光束来熔化和连接材料,具有焊接速度快、热影响区小和焊缝质量高等优点。
工艺步骤
激光焊接工艺主要包括以下步骤:
1. 准备工作:清洁和处理要焊接的材料表面,确保无污染和氧化层。
2. 调试设备:调整激光焊接机的参数,如功率、脉冲周期和激光束聚焦等,以适应不同材料的焊接需求。
3. 对位与固定:将要焊接的材料对准并固定在焊接平台上,确保位置准确和稳定。
4. 开始焊接:通过控制激光束的运动和功率输出,开始焊接过程。
焊接速度和功率的控制会影响焊接深度和焊缝质量。
5. 检查与整理:焊接完成后,进行焊缝检查和整理,确保焊缝质量和外观。
优势和应用
激光焊接具有以下优势:
- 焊接速度快:激光焊接速度可以达到每秒数米,远快于传统焊接方法。
- 热影响区小:激光焊接瞬间完成,热影响区较小,可以避免材料的变形和热损伤。
- 焊缝质量高:激光焊接可以实现高精度和高品质的焊缝,焊接强度和密封性好。
激光焊接广泛应用于以下领域:
- 电子:电子元器件的焊接,如电路板、芯片封装等。
- 汽车制造:汽车零部件的焊接,如车身焊接、发动机部件的连接等。
- 航空航天:航空航天器件的焊接,如航天器部件连接、发动机燃烧室焊接等。
激光焊接工艺是一种先进且高效的焊接方法,具有广阔的应用前景。
熟练掌握激光焊接工艺,对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
动力电池激光焊接方案
动力电池激光焊接是一种常用的连接方式,具有高效、精确、无损、环保等特点。
以下是一种可能的动力电池激光焊接方案:
1. 材料准备:准备好需要焊接的动力电池模块,确保其表面清洁无杂质。
2. 设置参数:根据不同的电池材料和尺寸,确定适当的激光焊接参数,包括功率、脉冲频率、浸润时间等。
3. 激光焊接设备调试:根据所选参数,调试激光焊接设备,确保激光束的焦点准确对位于焊接点上,并调整焊接电极的位置。
4. 预热:通过激光预热动力电池接触面,提高焊接的效果和速度。
5. 焊接:根据焊接点的位置,使用激光束进行准确焊接,确保焊接点的牢固性和导电性。
6. 检查与测试:完成焊接后,对焊接点进行检查和测试,确保焊接质量符合要求。
需要注意的是,动力电池激光焊接需要使用专门的设备和技术,操作时应遵守相关安全规范,确保工作环境安全。
此外,不同材料和尺寸的电池模块可能需要调整焊接参数和设备,具体操作应根据实际情况进行调整。
工艺丨动力电池工艺,激光焊接概述动力电池制造过程焊接方法与工艺的合理选用,将直接影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性。
接下来就整理一下动力电池焊接方面的内容。
还是先来原理,好像我是最喜欢搬运原理的作者之一呢。
激光焊接原理激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作,通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
激光焊接类型热传导焊接和深熔焊热传导焊接,激光光束沿接缝将合作在工件的外表熔化,熔融物汇流到一同并固化,构成焊缝。
主要用于相对较薄的材料,材料的最大焊接深度受其导热系数的约束,且焊缝宽度总是大于焊接深度。
深熔焊,当高功率激光聚集到金属外表时,热量来不及散失,焊接深度会急剧加深,此焊接技术即是深熔焊。
因为深熔焊技术加工速度极快,热影响区域很小,而且使畸变降至最低,因而此技术可用于需求深度焊接或几层资料一起焊接。
热传导焊接和深熔焊的主要区别在于单位时间内施加在金属表面的功率密度,不同金属下临界值不同。
穿透焊和缝焊穿透焊,连接片无需冲孔,加工相对简单。
穿透焊需要功率较大的激光焊机。
穿透焊的熔深比缝焊的熔深要低,可靠性相对差点。
缝焊相比穿透焊,只需较小功率激光焊机。
缝焊的熔深比穿透焊的熔深要高,可靠性相对较好。
但连接片需冲孔,加工相对困难。
脉冲焊接和连续焊接)脉冲模式焊接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。
脉冲激光焊接样品由于铝合金对激光的反射率较高,为了防止激光束垂直入射造成垂直反射而损害激光聚焦镜,焊接过程中通常将焊接头偏转一定角度。
激光焊接技术激光焊接技术是一种新兴的高技术制造方法,它采用高能量密度激光束对接头进行加热,使其局部熔化并迅速冷却,从而将接头快速连接在一起。
激光焊接技术在制造业中广泛应用,如汽车、飞机、船舶、电子、医疗设备等领域都在使用该技术,其具有高效、高精、高质、环保等特点,成为制造业中的瑰宝。
一、激光焊接技术的原理与类型激光焊接技术利用激光束对材料进行加热和熔化,使其在一定条件下完成接头连接的工艺。
激光焊接的过程,由于激光具有高能密度的特点,可以使材料迅速加热到熔点以上,以此实现对接头的定向加热和熔化,然后通过激光束的移动来控制熔池形成和接头连接。
在激光焊接加工的过程中,为了保证焊缝质量,需要对激光束精度、聚焦系统、感应监测系统等进行精细调整。
根据激光模式、工作方式和加工过程等不同,激光焊接技术可分为以下类型。
1.传统激光焊接技术传统激光焊接技术采用CO2激光精细加工和Nd:YAG固体激光器,它们主要是对金属材料进行加工,如钢、铝、铜等。
其特点是高功率密度、高效率、高能量集中度和高精度,但由于光束质量较低,聚焦距离较大,限制了其在微小尺寸加工上的应用。
2.光纤激光焊接技术光纤激光焊接技术是一种新型的激光加工技术,主要用于薄板和材料的激光加工。
与其他激光系统相比,光纤激光器具有低成本、高效率、低能耗、低维护成本等优势,其光束具有较高的光斑质量和聚焦能力,在焊接中具有更好的稳定性。
3.激光多炮焊接技术激光多炮焊接技术是一种利用多个激光源同时对工件进行焊接的技术。
该技术可通过并联或串联不同功率激光源实现工件在短时间内的大面积快速加热,从而实现快速焊接工艺。
激光多炮焊接技术相比传统激光焊接技术更加高效和灵活,可大大提高工作效率。
二、激光焊接技术的应用激光焊接技术在汽车、电子、医疗器械、管道、压力容器、船舶、航空航天、军事等领域都有着广泛的应用。
1.汽车制造激光焊接技术被广泛应用于汽车板材焊接,主要用于车身、车门、引擎等部件的连接和维修。
激光焊接的工艺技术和性能特点介绍激光焊接的工艺技术和性能特点一、激光焊接的工艺参数。
1、功率密度。
功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。
因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。
对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。
因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。
2、激光脉冲波形。
激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。
当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。
在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。
3、激光脉冲宽度。
脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
4、离焦量对焊接质量的影响。
激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。
离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。
离焦方式有两种:正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。
实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。
与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
、激光焊接工艺方法1、片与片间的焊接。
包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等 4种工艺方法。
激光焊接工艺的基本知识激光焊接的定义激光焊接是利用激光束的高能量密度、高聚焦度和高一致性,将激光能量引入焊接区域,使焊缝区域被熔化并冷却形成焊缝的一种焊接方法。
激光焊接的原理激光焊接是利用激光束的高功率密度,将激光能量转化成热能,通过加热和熔融工件的材料,使其形成焊缝并实现材料的连接。
激光束可以通过光学系统进行聚焦,从而集中到焊接区域上。
激光焊接的优点•高能量密度:激光焊接可以将高能量聚焦在小面积上,使材料瞬间加热并熔化,从而实现快速的焊接。
•高一致性:激光焊接的激光束具有高一致性,焊接效果稳定且可重复。
•焊接速度快:激光焊接的瞬间加热和熔化速度非常快,可以实现高速焊接。
•焊缝质量好:激光焊接可以实现焊缝的精细化控制,焊缝形态美观且强度高。
•无接触式焊接:激光焊接是一种无接触式的焊接方法,可以避免材料变形和污染。
激光焊接的应用领域1.电子行业:激光焊接广泛应用于电子产品的组装和连接,如手机、电脑等电子元件的焊接。
2.汽车工业:激光焊接广泛应用于汽车零部件的制造,如发动机、变速器等的焊接。
3.航空航天工业:激光焊接在航空航天领域具有重要应用,如飞机结构件的焊接、航天器的焊接等。
4.家电行业:激光焊接在家电行业中应用广泛,如冰箱、洗衣机等产品的焊接。
5.医疗器械:激光焊接在医疗器械制造中具有重要地位,如手术器械、人工关节等的焊接。
激光焊接的工艺参数1.激光功率:激光功率决定了焊接过程中的能量输入,需要根据焊接材料的厚度和类型进行选择。
2.激光波长:激光波长决定了激光束在焊接材料中的穿透深度,需要根据焊接材料的吸收情况选择合适的波长。
3.聚焦方式:激光焊接可以采用具有不同聚焦方式的光学系统,如凸透镜、聚焦镜等,根据焊接材料的形态和要求选择合适的聚焦方式。
4.扫描速度:扫描速度决定了焊接速度,需要根据焊接材料的热导率和焊接质量要求进行调整。
5.激光频率:激光频率可以影响焊接的稳定性和效果,需要根据焊接材料的特性选择合适的频率。
锂电池激光焊接工艺
锂电池激光焊接工艺是一种高效、精准的焊接方法,适用于锂电池的生产和制造。
锂电池是一种高能量密度的电池,具有轻量化、高效率、长寿命等优点,因此在电动汽车、无人机、智能手机等领域得到广泛应用。
而锂电池的制造过程中,焊接是一个非常重要的环节,直接影响到电池的性能和寿命。
传统的焊接方法包括手工焊接、点焊、激光焊接等,但这些方法存在着一些缺点,如焊接质量不稳定、焊接速度慢、焊接成本高等。
而锂电池激光焊接工艺则能够有效地解决这些问题。
激光焊接是一种非接触式的焊接方法,能够实现高速、高精度的焊接,同时还能够减少热影响区域,避免对电池的损伤。
锂电池激光焊接工艺的具体操作步骤如下:首先,将需要焊接的部件放置在焊接台上,并进行定位和固定。
然后,通过激光器发出的高能量激光束,将焊接部件加热至熔点以上,使其熔化并与另一部件相融合。
最后,待焊接部件冷却后,即可完成焊接过程。
锂电池激光焊接工艺具有以下优点:首先,焊接速度快,能够大幅提高生产效率;其次,焊接质量稳定,能够保证焊接强度和密封性;再次,焊接成本低,能够降低生产成本。
因此,锂电池激光焊接工艺已经成为锂电池生产中不可或缺的一部分。
锂电池激光焊接工艺是一种高效、精准的焊接方法,能够有效地提
高锂电池的生产效率和质量,降低生产成本,为锂电池的应用和发展提供了有力的支持。
电池pack激光焊接标准一、概述电池pack激光焊接是一种重要的电池生产工艺,对于电池组的安全性和性能具有至关重要的影响。
制定电池pack激光焊接标准是必不可少的。
二、激光焊接原理激光焊接是利用激光束的热能,使被焊接的材料局部熔化,然后冷却凝固,从而连接两个材料的工艺。
在电池pack激光焊接过程中,通过激光束的聚焦和控制,可实现对电池片和导电栅片的高效精确焊接。
三、电池pack激光焊接的重要性1. 安全性激光焊接能够实现局部加热,避免过热引起的严重事故,确保电池组的安全性。
2. 效率激光焊接速度快、精度高,提高了电池组的生产效率,降低了生产成本。
3. 可靠性激光焊接连接坚固牢靠,能够承受电池组长期工作时的振动和冲击,确保电池组的可靠性。
4. 一致性激光焊接可实现自动化生产,确保每个电池组的焊接质量一致性。
四、电池pack激光焊接标准的制定内容1. 工艺参数包括激光功率、激光波长、脉冲频率、焦距等工艺参数的规定,确保激光焊接的稳定性和可控性。
2. 接头设计规定电池片和导电栅片的设计要求,包括接头形状、尺寸、间距等,以确保焊接接头的质量和可靠性。
3. 检测方法制定焊接接头质量检测的方法和标准,包括焊缝形貌检测、焊接强度测试等内容。
4. 操作规程制定操作规程,包括设备操作、维护和保养要求,确保激光焊接设备的正常运行和安全使用。
5. 质量控制建立质量控制体系,确保激光焊接产品符合质量标准和要求。
包括过程控制、产品检验等内容。
五、电池pack激光焊接标准的应用与推广1. 适用范围该标准适用于电池pack激光焊接工艺的生产和质量控制领域,包括电动汽车电池组、储能电池组等领域。
2. 推广应用推广应用电池pack激光焊接标准,有利于提高我国电池产业的技术水平和国际竞争力,促进电动汽车产业的快速发展。
3. 相关政策支持政府部门应加大对电池pack激光焊接标准制定和推广的支持力度,通过财政补贴、税收优惠等方式,鼓励企业积极采用标准化生产工艺。
新能源动力电池模组激光焊接随着新能源汽车的快速发展,电池作为其重要组成部分,对其性能和安全性提出了更高的要求。
而电池模组作为电池系统的关键组件之一,其连接方式对整个电池系统的性能和寿命具有重要影响。
传统的焊接方式存在接触电阻大、焊接质量难以保证等问题,因此,激光焊接作为一种新的连接方式逐渐被应用于电池模组的生产中。
激光焊接是利用激光束对工件进行加热和熔化,通过熔化的金属材料形成焊缝的一种焊接方法。
与传统的焊接方式相比,激光焊接具有焊缝小、热影响区小、焊接速度快、焊接质量高等优点。
在电池模组的生产中,激光焊接不仅能够实现快速、高效的焊接,还能够减小焊接区域的热影响,避免对电池材料的损伤,从而提高电池的性能和寿命。
激光焊接在电池模组的生产中主要应用于电池片的连接。
电池片是电池模组的核心组件,通过将多个电池片按照一定的方式连接起来,形成电池模组。
而激光焊接可以实现电池片之间的快速、高效连接,避免了传统焊接方式中存在的接触电阻大、焊接质量难以保证等问题。
同时,激光焊接还能够减小电池片之间的接触电阻,提高电池模组的整体性能。
在电池模组的激光焊接过程中,激光参数的选择是关键。
激光参数的选择直接影响焊接质量和效率。
一般来说,激光功率、激光束直径和激光脉冲宽度是影响焊接质量的重要参数。
激光功率过大会导致焊缝过宽、热影响区过大,从而降低焊接质量;激光功率过小则会导致焊接不完全,影响焊接强度。
激光束直径和激光脉冲宽度的选择应根据电池片的材料和尺寸进行优化,以保证焊接质量和效率。
除了激光参数的选择,激光焊接还需要考虑焊接工艺的优化。
焊接工艺的优化包括焊接速度、焊接角度、焊接位置等方面的选择。
焊接速度的选择应根据电池片的材料和尺寸进行优化,以保证焊接质量和效率。
焊接角度的选择应使焊缝形状均匀、焊接强度高。
焊接位置的选择应使焊缝与电池片表面保持一定的距离,以避免焊接过程中对电池材料的损伤。
总的来说,新能源动力电池模组激光焊接作为一种新的连接方式,具有焊缝小、热影响区小、焊接速度快、焊接质量高等优点。
动力电池ccs(集成母排)行业激光焊接检验标准文章标题:深度解析动力电池CCS(集成母排)行业激光焊接检验标准在当前动力电池CCS(集成母排)行业中,激光焊接技术是一项非常重要的工艺,它直接影响到电池组的性能和稳定性。
制定一套科学合理的激光焊接检验标准对于确保电池组的质量和安全至关重要。
本文将从深度和广度两个方面对动力电池CCS(集成母排)行业激光焊接检验标准进行全面评估,并探讨其重要性和影响。
1. CCS(集成母排)行业激光焊接检验标准的背景在当前快速发展的新能源汽车市场中,动力电池CCS(集成母排)作为电池组的核心部件,承担着储能和供电的关键任务。
而激光焊接技术作为连接电池片和集成母排的重要工艺,直接影响到电池组的性能和安全性。
制定一套科学合理的激光焊接检验标准对于保障电池组的可靠性至关重要。
2. 动力电池CCS(集成母排)行业激光焊接检验标准的重要性激光焊接质量的好坏直接关系到电池组的寿命和安全性。
制定一套严格的激光焊接检验标准,能够有效地规范激光焊接工艺,减少焊接缺陷,提高焊接质量,从而保证电池组的性能和安全性。
而一旦出现焊接质量问题,可能引发电池组的短路、漏电等严重后果,对整个动力电池系统的安全性造成严重影响。
3. 动力电池CCS(集成母排)行业激光焊接检验标准的实施当前,动力电池CCS(集成母排)行业激光焊接检验标准的实施还存在一些问题和挑战。
首先是标准的制定和更新需要与行业实际相结合,需要通过不断的实践和经验总结来完善标准。
其次是检验方法和手段的更新和完善,需要利用先进的检测设备和技术手段来不断提高检验的准确性和可靠性。
4. 个人观点和理解作为动力电池CCS(集成母排)行业的从业者,我深感动力电池激光焊接检验标准的重要性和紧迫性。
只有通过制定一套科学合理的激光焊接检验标准,才能够有效地保障电池组的质量和安全性,从而推动整个新能源汽车产业的可持续健康发展。
总结在动力电池CCS(集成母排)行业,激光焊接检验标准的重要性不言而喻。
动力电池极柱焊接
动力电池极柱焊接是电动汽车制造过程中不可或缺的一步,它直接关系到电动汽车的性能和安全性。
以下是关于动力电池极柱焊接的一些相关内容:
1. 焊接方法
动力电池极柱焊接的常用方法有点焊法和激光焊法。
点焊法是利用电流通过极柱和电池片之间的接触面产生瞬时高温,使两者熔合在一起。
激光焊法则是利用激光束对极柱和电池片进行熔合。
2. 焊接材料
动力电池极柱焊接所使用的材料一般为纯铜或铜合金。
这是因为铜具有良好的导电性和热传导性,可以保证电池的高效率和长寿命。
3. 焊接质量控制
动力电池极柱焊接的质量控制非常重要。
焊接过程中要严格控制焊接温度和时间,以避免过热或过冷造成的焊接不良。
同时,还要对焊接后的极柱进行质量检测,确保焊接质量符合要求。
4. 焊接自动化
随着电动汽车产量的增加,动力电池极柱焊接也越来越倾向于自动化。
采用自动化设备可以提高生产效率和焊接质量的稳定性,减少人工操作的误差和劳动强度。
5. 焊接技术发展趋势
随着电动汽车的普及,动力电池极柱焊接技术也在不断发展。
未来,焊接设备将更加智能化和自动化,焊接质量控制将更加精细化和高效化。
同时,新型材料和新型焊接技术也将不断涌现,为电动汽车的发展提供更加可靠和高效的动力电池极柱焊接解决方案。
以上是关于动力电池极柱焊接的相关内容,通过对焊接方法、材料、质量控制、自动化和技术发展趋势的介绍,可以更好地了解动力电池极柱焊接的重要性和发展前景。
锂电池电池激光焊接激光器选型详解之一在动力电池制造过程中,激光焊接的方法与工艺,对电池的品质、安全、充放电性能、电池的一致性等具有关键的影响,故在动力电池制造过程中,激光焊接设备的选择显得十分的重要。
本文分三个模块进行介绍:基本原理、激光器选型计算、实际案例分析一,基本原理1,什么是激光焊接?激光焊接就是通过光学系统,利用高能量密度的激光束作为热源,将激光束聚焦在一个很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,使被焊物熔化并形成牢固的焊点或焊缝。
2,激光焊接的类型激光热传导焊Heat Conduction Welding:功率密度小于10e+4~10e+5W/cm2为热传导焊,工件吸收激光后,温度只要达到表面熔点,然后依靠热传导,向工件内部传递热量形成熔池,因此经济性好。
此时熔深浅、焊接速度慢,焊缝平滑无气孔。
典型应用如不锈钢水槽焊接、金属波纹管、金属管件焊接;激光深熔焊Keyhole Welding:功率密度大于10e+5~10e+7W/cm2时,金属表面受热作用下,不仅使金属熔化,而且使金属汽化。
熔化的金属在金属蒸汽作用下,排出形成小孔,激光束继续照射孔底,内的蒸汽压力与液体使得小孔不断延伸,直到小孔金属的表面张力与重力平衡为止。
深熔焊会形成一个狭窄而均匀的焊缝,而且深度一般比焊缝宽度大,具有焊接速度快、深宽比大的特点。
典型运用在方形铝壳锂电池、圆柱电池的连接片、极耳顶盖焊、封口焊,极柱与巴片穿透焊、缝焊等;热传导焊和深熔焊的主要区别在于单位时间内施加在金属表面的功率密度,不同金属的临界值不同。
二,激光器的选型对于电池的深熔焊,光的功率密度,在此成为一个非常重要的指标,也是影响着焊缝质量优劣的重要参数之一。
计算公式:激光功率密度=输出功率/光斑面积例如:光纤芯径为50μm/150μm时,准直镜片焦距140mm,聚焦镜片焦距413mm时,相当于光斑放大了3倍,如下。
当激光器输入1KW能量,光斑放大2倍时,光的功率密度如下表:可以对比得知,同等功率下,光纤芯径越大,激光功率密度越小,这使得我们在对于焊接电池的不同部位,不同工艺参数时,选择的激光器与配置就显得尤为关键。
激光焊接工艺激光焊接工艺啊,这可是个相当厉害的技术!我记得有一次,我去一家工厂参观,那是我第一次亲眼看到激光焊接工艺的实际应用。
当时,工人们正在焊接一些汽车零部件,那场面可真是让我大开眼界。
激光焊接,简单来说,就是利用高能量密度的激光束来实现材料的连接。
这可不是像我们平时拿个电焊枪随便点点那么简单。
先来说说它的工作原理吧。
激光焊接就像是一个超级精准的“热能狙击手”,能把能量集中在一个特别小的点上,瞬间产生高温,让材料融化并连接在一起。
这个过程快得让人咋舌,而且焊接的地方非常精细,几乎看不到什么瑕疵。
和传统的焊接方法相比,激光焊接的优势那可真是太多了。
比如说,它的焊接速度超级快,能大大提高生产效率。
就像那次我在工厂看到的,短短几分钟,就完成了好几个零部件的焊接,这要是用传统方法,不知道得花多长时间呢。
而且啊,激光焊接的焊缝特别窄,焊接后的部件看起来就很美观,不会有那种粗糙的感觉。
还有哦,它能焊接的材料种类也特别多,不管是金属还是非金属,都能轻松搞定。
再讲讲它在不同领域的应用吧。
在汽车制造行业,激光焊接可以让车身更加坚固和美观。
那些车架的拼接,零部件的连接,都离不开激光焊接的功劳。
在电子行业,像手机、电脑里面的那些微小零件,也是靠激光焊接来完成的,精度高得让人惊叹。
还有医疗器械领域,一些精细的器械,比如心脏起搏器、手术器械等等,激光焊接能保证它们的密封性和安全性。
不过呢,激光焊接也不是完美无缺的。
它对设备的要求比较高,成本也相对较大。
而且操作的时候需要特别小心,毕竟那激光束可不是闹着玩的。
但是,随着技术的不断进步,这些问题也在逐渐得到解决。
我相信,在未来,激光焊接工艺会变得更加普及,给我们的生活带来更多的便利和惊喜。
总之,激光焊接工艺就像是一个神奇的魔法,让材料之间的连接变得更加高效、精准和美观。
希望以后能看到更多令人惊叹的激光焊接成果,让我们的生活变得更加美好!怎么样,是不是对激光焊接工艺有了一些新的认识呢?。
工艺丨动力电池工艺,激光焊接概述动力电池制造过程焊接方法与工艺的合理选用,将直接影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性。
接下来就整理一下动力电池焊接方面的内容。
还是先来原理,好像我是最喜欢搬运原理的作者之一呢。
1 激光焊接原理激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作,通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
2 激光焊接类型热传导焊接和深熔焊热传导焊接,激光光束沿接缝将合作在工件的外表熔化,熔融物汇流到一同并固化,构成焊缝。
主要用于相对较薄的材料,材料的最大焊接深度受其导热系数的约束,且焊缝宽度总是大于焊接深度。
深熔焊,当高功率激光聚集到金属外表时,热量来不及散失,焊接深度会急剧加深,此焊接技术即是深熔焊。
因为深熔焊技术加工速度极快,热影响区域很小,而且使畸变降至最低,因而此技术可用于需求深度焊接或几层资料一起焊接。
热传导焊接和深熔焊的主要区别在于单位时间内施加在金属表面的功率密度,不同金属下临界值不同。
穿透焊和缝焊穿透焊,连接片无需冲孔,加工相对简单。
穿透焊需要功率较大的激光焊机。
穿透焊的熔深比缝焊的熔深要低,可靠性相对差点。
缝焊相比穿透焊,只需较小功率激光焊机。
缝焊的熔深比穿透焊的熔深要高,可靠性相对较好。
但连接片需冲孔,加工相对困难。
脉冲焊接和连续焊接1)脉冲模式焊接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。
脉冲激光焊接样品由于铝合金对激光的反射率较高,为了防止激光束垂直入射造成垂直反射而损害激光聚焦镜,焊接过程中通常将焊接头偏转一定角度。
焊点直径和有效结合面的直径随激光倾斜角增大而增大,当激光倾斜角度为40°时,获得最大的焊点及有效结合面。
焊点熔深和有效熔深随激光倾斜角减小,当大于60°时,其有效焊接熔深降为零。
所以倾斜焊接头到一定角度,可以适当增加焊缝熔深和熔宽。
另外在焊接时,以焊缝为界,需将激光焊斑偏盖板65%、壳体35% 进行焊接,可以有效减少因合盖问题导致的炸火。
2)连续模式焊接连续激光器焊接由于其受热过程不像脉冲机器骤冷骤热,焊接时裂纹倾向不是很明显,为了改善焊缝质量,采用连续激光器焊接,焊缝表面平滑均匀,无飞溅,无缺陷,焊缝内部未发现裂纹。
在铝合金的焊接方面,连续激光器的优势很明显,与传统的焊接方法相比,生产效率高,且无需填丝;与脉冲激光焊相比可以解决其在焊后产生的缺陷,如裂纹、气孔、飞溅等,保证铝合金在焊后有良好的机械性能;焊后不会凹陷,焊后抛光打磨量减少,节约了生产成本,但是因为连续激光器的光斑比较小,所以对工件的装配精度要求较高。
连续激光焊接样品在动力电池焊接当中,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。
3 激光焊接优点能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊缝深宽比大。
激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,可在工件周围的夹具或障碍间再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。
热输入量小,热影响区小,工件残余应力和变形小;焊接能量可精确控制,焊接效果稳定,焊接外观好;非接触式焊接,光纤传输,可达性较好,自动化程度高。
焊接薄材或细径线材时,不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。
用于动力电池的电芯由于遵循“轻便”的原则,通常会采用较“轻”的铝材质外,还需要做得更“薄”,一般壳、盖、底基本都要求达到1.0 mm 以下,主流厂家目前基本材料厚度均在0.8 mm 左右。
能为各种材料组合提供高强度焊接,尤其是在进行铜材料之间和铝材料之间焊接的时候更为有效。
这也是唯一可以将电镀镍焊接至铜材料上的技术。
4 激光焊接工艺难点目前,铝合金材料的电池壳占整个动力电池的90% 以上。
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,其中最主要的是气孔、热裂纹和炸火。
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。
热裂纹问题。
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。
炸火(也称飞溅)问题。
引起炸火的因素很多,如材料的清洁度、材料本身的纯度、材料自身的特性等,而起决定性作用的则是激光器的稳定性。
壳体表面凸起、气孔、内部气泡。
究其原因,主要是光纤芯径过小或者激光能量设置过高所致。
并不是一些激光设备提供商宣传的“光束质量越好,焊接效果越优秀”,好的光束质量适合于熔深较大的叠加焊接。
寻找合适的工艺参数才是解决问题的致胜法宝。
其他难点软包极耳焊接,对焊接工装要求较高,必须将极耳压牢,保证焊接间隙。
可实现S形、螺旋形等复杂轨迹的高速焊接,增大焊缝结合面积的同时加强焊接强度。
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。
如目前一些厂家采用的负极免焊接工艺,正极采用的为激光焊接。
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。
不要使用多层连接片,层之间有孔隙,不易焊牢。
方型电池的焊接工艺最重要的工序是壳盖的封装,根据位置的不同分为顶盖和底盖的焊接。
有些电池厂家由于生产的电池体积不大,采用了“拉深”工艺制造电池壳,只需进行顶盖的焊接。
方形动力电池侧焊样品方形电池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。
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、材料的洁净度等要求极高。
而顶焊工艺由于焊接在一个面上,对焊接设备集成要求比较低,量产化简单,但是也有两个不利的地方,一是焊接可能会有少许飞溅进入电芯内,二是壳体前段加工要求高会导致成本问题。
5 焊接质量影响因素激光焊接是目前高端电池焊接推崇的主要方法。
激光焊接是高能束激光照射工件,使工作温度急剧升高,工件熔化并重新连接形成永久连接的过程。
激光焊接的剪切强度和抗撕裂强度都比较好。
电池焊接的好坏其导电性、强度、气密性、金属疲劳和耐腐蚀性能是典型的焊接质量评价标准。
影响激光焊接质量的因素很多。
其中一些极易波动,具有相当的不稳定性。
如何正确设定和控制这些参数,使其在高速连续的激光焊接过程中控制在合适的范围内,以保证焊接质量。
焊缝成形的可靠性和稳定性,是关系到激光焊接技术实用化、产业化的重要问题。
影响激光焊接质量的主要因素分焊接设备,工件状况和工艺参数三方面。
1)焊接设备对激光器的质量要求最主要的是光束模式和输出功率及其稳定性。
光束模式是光束质量的主要指标,光束模式阶数越低,光束聚焦性能越好,光斑越小,相同激光功率下功率密度越高,焊缝深宽越大。
一般要求基模(TEM00)或低阶模,否则难以满足高质量激光焊接的要求。
目前国产激光器在光束质量和功率输出稳定性方面用于激光焊接还有一定困难。
从国外情况来看,激光器的光束质量和输出功率稳定性已相当高,不会成为激光焊接的问题。
光学系统中影响焊接质量最大的因素是聚焦镜,所用焦距一般在127mm(5in)到200mm(7.9in)之间,焦距小对减小聚焦光束腰斑直径有好处,但过小容易在焊接过程中受污染和飞溅损伤。
波长越短,吸收率越高;一般导电性好的材料,反射率都很高,对于YAG激光来说,银的反射率是96%,铝是92%,铜90%,铁60%。
温度越高,吸收率越高,呈线性关系;一般表面涂磷酸盐、炭黑、石墨等可以提高吸收率。
2)工件状况激光焊接要求对工件的边缘进行加工,装配有很高的精度,光斑与焊缝严格对中,而且工件原始装配精度和光斑对中情况在焊接过程中不能因焊接热变形而变化。
这是因为激光光斑小,焊缝窄,一般不加填充金属,如装配不严间隙过大,光束能穿过间隙不能熔化母材,或者引起明显的咬边、凹陷,如光斑对缝的偏差稍大就有可能造成未熔合或未焊透。
所以,一般板材对接装配间隙和光斑对缝偏差均不应大于0.1mm,错边不应大于0.2mm。
实际生产中,有时因不能满足这些要求,而无法采用激光焊接技术。
要获得良好的焊接效果,对接允许间隙和搭接间隙要控制在薄板厚的10%以内。
成功的激光焊接要求被焊基材之间紧密接触。
这需要仔细紧固零件,以取得最佳效果。
而这在纤薄的极耳基材上很难做好,因为它容易弯曲失准,特别是在极耳嵌入大型电池模块或组件的情况下。
3)焊接参数(1)对激光焊接模式和焊缝成形稳定件的影响焊接参数中最主要的是激光光斑的功率密度,它对焊接模式和焊缝成形稳定性影响如下:随激光光斑功率密度由小变大依次为稳定热导焊、模式不稳定焊和稳定深熔焊。
激光光斑的功率密度,在光束模式和聚焦镜焦距一定的情况下,主要由激光功率和光束焦点位置决定。
激光功率密度与激光功率成正比。
而焦点位置的影响则存在一个最佳值;当光束焦点处于工件表面下某一位置(1~2mm范围内,依板厚和参数而异)时,即可获得最理想的焊缝。
偏离这个最佳焦点位置,工件表面光斑即变大,引起功率密度变小,到一定范围,就会引起焊接过程形式的变化。
焊接速度对焊接过程形式和稳定件的影响不如激光功率和焦点位置那样显著,只有焊接速度太大时,由于热输入过小而出现无法维持稳定深熔焊过程的情况。
实际焊接时,应根据焊件对熔深的要求选择稳定深熔焊或稳定热导焊,而要绝对避免模式不稳定焊。
(2)在深熔焊范围内,焊接参数对熔深的影响:在稳定深熔焊范围内,激光功率越高,熔深越大,约为0.7次方的关系;而焊接速变越高,熔深越浅。
在一定激光功率和焊接速度条件下焦点处于最佳位置时熔深最大,偏离这个位置,熔深则下降,甚至变为模式不稳定焊接或稳定热导焊。
(3)保护气体的影响,保护气体的主要作用是保护工件在焊接过程中免受氧化;保护聚焦透镜免受金属蒸汽污染和液体熔滴的溅射;驱散高功率激光焊接产生的等离子;冷却工件,减小热影响区。
保护气体通常采用氩气或氦气,表观质量要求不高的也可采用氮气。