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动力电池壳体与盖板封口焊缝问题解决办法

  动力电池壳体与盖板封口焊缝问题解决办法:动力电池生产过程中,电池壳体焊接的质量稳定性会影响电池组装系统的一致性和安全性。动力电池壳体内部主要包括有机解液、页数隔膜,盖板上主要包含防爆阀、极柱、安全帽、注液孔等。壳体与盖板的封口焊接要求很高,其焊接质量直接影响电池的密封程度,焊接不良会导致电池漏液、析锂、电池外观不达标等问题。
硬壳方形锂电池焊接
 
  常见焊缝问题
 
  1外观不良:焊偏、砂眼、样品倾斜;
 
  2强度及密封不足:熔深不够、裂缝、气孔大致使电池漏液。
 
  焊缝问题工艺分析
 
  根据FTA故障分析,焊接不合格问题主要归纳为为外观不良及焊接强度问题。外观不良影响因素:焊接设备CCD扫描精度、保护气种类与流速、焊接样品清洁度、样品机械配合精度和方式。焊接强度及密封性影响因素:原材料配合精度、铝材成分、工艺参数影响。
 
  焊缝质量问题工艺原因分析
 
焊缝质量问题工艺原因分析
 
  保护气的作用
 
  保护气在激光焊接过程中可以防止金属表面氧化、保护镜片、吹除等离子体,需要控制好气流方向、压力、流量。保护气体形成湍流,焊缝会出现气孔、焊缝不匀等问题。
 
  不同气体特点
 
  激光焊接的保护气种类包括氦气、氩气及氮气。
 
  氦气:电离程度高,激光可通过,光束能量全部到达工件表面,不易产生气孔,但价格贵;
 
  氩气:价格比氦气低,但其易受高温等离子体电离,虽然保护效果较好,但是会屏蔽部分激光能量加工,降低激光功率,使用氩气焊件表面外观光滑。
 
  氮气:价格低、电离小、焊接中会与铝合金部分元素反应生成不稳定化合物,影响焊接程度。
 
  不同焊接条件效果分析
 
  用氮气和氩气作保护气进行焊接,使用氮气作保护气时,焊缝宽度一致性差;使用氩气作保护气体,焊口平滑、鱼鳞纹均匀提高,外观优于使用氮气焊接产品。(如下图所示)
不同保护气焊接效果(缝宽一致性不同)
 
  激光功率对焊接影响,使用相同焊接速度及保护气,实际输出的功率越大,焊接材料能够更快地进行熔化气化,熔池流动性增加,鱼鳞纹表面更均匀,焊缝更平整。(如下图所示)
 
不同功率焊接效果(表面均匀性不同)
  总结:
 
  1、以终端现场激光封口设备来看,CCD扫描定位及焊接参数对外观不良中的偏焊问题有影响。
 
  2、保护气种类和参数设定可以改善焊缝均匀一致性,保证焊接区域的清洁度,减少杂质异物引人,可降低焊渣产生的砂眼气孔。
 
  3、机械配合方式上间隙配合优于过盈配合,现场焊接过程中先点焊后连续焊的方式,能够在很大程度上解决间隙配合时焊接稳定性问题。

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