动力电池焊接的工艺难点分析
发布时间: 2017-11-07
动力电池焊接的工艺难点分析
发布时间 2017-11-07
侧焊与顶焊（Lid welding）是动力电池外壳的两种主要焊接方式，各有其加工优势与缺点。同时，动力电池大部分采用铝壳材料，因其材料特性，加工过程中容易出现凸起、炸火、气孔等问题。特别是方形电池焊接在拐角处最容易出现问题。
下面就为大家介绍一下动力电池封装焊接的一些难点：
1. 动力电池焊接的工艺难点
一般动力电池铝壳厚度要求达到1.0mm以下，主流厂家目前根据电池容量不同，壳体材料厚度以0.6mm和0.8mm两种为主。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、材料的洁净度和顶盖与动力电池铝壳的配合间隙有较高的要求。而顶焊工艺由于焊接在一个面上，可采用更高效的振镜扫描焊接方式，但对前道工序入壳及定位要求很高，对设备的自动化要求高。
2. 动力电池铝壳的焊接难点
目前动力电池铝壳占整个动力电池的90%以上。铝材的激光焊接难度较大，会面临焊痕表面凸起问题、气孔问题、炸火问题、内部气泡问题等。表面凸起、气孔、内部气泡是激光焊接的致命伤，很多应用由于这些原因不得不停止或者想办法规避。
很多电池厂家在研发初期都会为此大伤脑筋，究其原因，主要是采用的光纤芯径过小或者激光能量设置过高所致。引起炸火（也称飞溅，Splash）的因素也很多，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。
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. 方形动力电池的焊接难点
方形电池由于来料的配合精度等方面的因素影响，焊接时拐角处最容易出现问题，需要根据实际情况不断探索，调整焊接速度可以解决这类问题。圆形电池没有这方面的问题，但后续集成成电池模组的难度较大。
只要我们了解了动力电池焊接的这些难点之后，再一一避免，相信一定能够突破焊接难点。
总结与启示：
1. 铝壳电池引起炸火的原因： 材料的清洁度、材料本身的纯度、材料自身的特性等，最决定性的关键部件则是激光器的稳定性能。
2. 方形电池转角焊接： 需要放慢焊接速度。
3. 侧焊的优势： 对电芯影响最小，飞溅物不会掉进壳体内。
4. 顶焊的要求： 需要配合振镜系统，对自动化要求较高。
5. 激光焊接的致命伤： 表面凸起、气孔、内部气泡，因此技术人员需要根据电池的材料、厚度、形状、拉力要求等选择合适的激光器和焊接工艺参数。
