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    激光焊接機在動力電池焊接領域的應用

    所屬分類:行業新聞    發布時間: 2022-08-18    作者:admin
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    動力電池是新能源汽車的核心零部件,直接決定整車性能,激光焊接工藝開始進入人們視野。高效精密的動力電池激光焊接機可以大大提高汽車動力電池的安全性和使用壽命,將為今后的汽車動力技術帶來革命化進步;動力電池的激光焊接部位多,有耐壓和漏夜測試要求,材料多數為鋁材,因為焊接難度大,對焊接工藝的要求更高。

    動力電池殼體的焊接主要是側焊與頂焊兩種,雙方之間各有優缺點,而鋁殼電池因為其材料的特殊性,容易出現凸起、氣孔等問題,方形電池焊接在拐彎處容易出現問題。安達利科技做為西安激光設備廠家今日將介紹激光焊接機在動力電池領域的應用。

    西安激光設備

    激光焊接與其它焊接技術對比

    電池制造過程涉及的焊接技術十分廣泛,如超聲波焊、電阻焊和激光焊接等。焊接方法與工藝的合理選用,直接影響電池的生產成本、質量的可靠性與使用的安全性。激光焊接作為電池生產一項非常重要的工藝環節,對電池的一致性,穩定性和安全性有很大的影響,動力電池激光焊接部位多,工藝難度大,對焊接工藝要求更高。通過高效精密的激光焊接可以大大提高汽車動力電池安全性、可靠性和使用壽命,必將為今后的汽車動力技術的發展提供重要保障。

    對比發現,激光焊接優勢在于焊材損耗小、被焊接工件變形小、設備性能穩定易操作,焊接質量及自動化程度高。其工藝上的優勢是其它焊接方式無法比擬的其特點如下。

    1焊接設備價值

    對于動力電池生產企業簡而言之,激光焊接是一個將正負極材料、隔膜和電解液等原材料化零為整的融合制造過程,是整個動力電池生產流程中的關鍵工藝。將所有原材料焊接成電池電芯、PACK模組,可直接用于傳統消費電子、電子工具、電動自行車、儲能電站及新能源汽車領域。

    另一方面,激光焊接在動力電池中的地位也可以從焊接設備的成本價值上體現出來。以電池原料為對比,原料在成本中占比是持續性的且以噸為單位購入;激光焊接設備基本是一次性到位,不同工藝或類型的焊接設備價值數額在數十萬位至數百萬位人民幣,在電池廠投入中占比5-15%,在電池組pack廠投入占比10-40%不等。

    2激光焊接設備類型

    市場上應用于動力電池的激光設備從外觀上看雖是“亂花漸欲迷人眼”,但.終達成的殊途同歸的作用。以工藝的復雜程度和設備占用空間上區分,激光焊接設備基本可以分為三種類型:中試設備、全自動工作站和全自動流水線。

    中試設備,基本為單機半自動操作臺,應用于初期中試產品的測試和小批量生產。

    全自動工作站,多為雙劍合璧的模式,激光主機加半封閉或全封閉式工作臺,每工位工作臺上一般配備多工位夾具工裝,適用于動力電池激光焊接和電池組PACK焊接的各種工藝的單工序段全自動系統。

    全自動生產線,全自動工作站的升級版,將多個工作站相連接,形成電芯焊接或電池組PACK焊接的完整智能自動化產線。

    3激光焊接未來趨勢

    近年來,很多國內外動力電池生產廠商,在較為復雜的生產工序中,對于不同的工序、不同的被焊接部件,采用不同焊接方法,隨著新能源汽車行業邁向縱深發展,對配套電池的裝配與焊接精度、質量都提出了更高的要求,大規模的采用激光焊接工藝勢在必行。

    在動力電池焊接領域焊前/焊后檢測應用

    1市場需求

    在動力電池激光焊接生產中,焊前需要對來料進行檢測,焊后需要對焊接效果進行確認,傳統技術采用的是人工目測。由于人工目測受員工技術熟練程度、環境、甚至心情的影響較大,容易出現很多誤判,影響產品良率。為進一步提升產品品質,我公司于2013年率先開發了應用于電池焊接段的焊前焊后自動檢測技術。

    2焊前檢測

    電池入殼完成后,電芯與殼體壓裝,為保證焊接質量,電芯頂蓋與殼體配合公差< ±0.2MM。采用輪廓掃描儀對電池頂蓋和殼體進行掃描,通過圖像處理技術,判斷其公差是否在此范圍內,不在公差范圍內的產品,不進行焊接直接流入不良品筐,在公差范圍內的產品流入下一道工序進行焊接。

    3焊后檢測

    電池焊接完成后,為保證焊接焊道溶池質量,需要檢測溶池是否溢出,控制范圍<0.06MM。通過圖像處理技術,確定此熔池溢出是否在控制范圍之內,然后合格品與不合格品分別流入不同工位。另外,通過圖像處理技術還可以檢測出爆點、漏點等焊接不良。

    光纖激光焊接機焊接應用與難點

    高效精密的激光焊接可以大大提高汽車動力電池的安全性和使用壽命,將為今后的汽車動力技術帶來革命化進步;動力電池的激光焊接部位多,有耐壓和漏夜測試要求,材料多數為鋁材,因為焊接難度大,對焊接工藝的要求更高。

    動力電池殼體的焊接主要是側焊與頂焊兩種,雙方之間各有優缺點,而鋁殼電池因為其材料的特殊性,容易出現凸起、氣孔等問題,方形電池焊接在拐彎處容易出現問題。

    1方形動力電池焊接難點

    方形電池由于來料的配合精度等方面的因素影響,焊接時拐彎處.容易出現問題,需要再根據實際情況再找出應對策略,調整焊接速度可以解決這類問題,圓形電池沒有這方面的問題,但后續 集成電池模組的難度較大。

    2鋁殼動力電池的焊接難點

    目前鋁殼電池占整個動力電池的90%以上,鋁材的激光焊接難度較大,會面臨焊接表面凸起問題、氣孔問題、內部氣泡問題,表面凸起、氣孔、內部氣泡是激光焊接的致命傷,很多應用由于這些原因不得不停止或者想辦法規避。很多電池廠家在研發初期都會為此大傷腦筋,究其原因,主要是采用的光纖芯徑過小或者激光能量設置過高所致;在動力電池焊接當中,焊接工藝技術人員會根據客戶的電池材料、形狀、厚度、拉力要求等選擇合適的激光器和焊接工藝參數,包括焊接速度、波形、峰值、焊頭傾斜度角度等來設置合理的焊接工藝參數、以保證.終的焊接效果滿足動力電池廠家的要求。

    3動力電池焊接的工藝難點

    一般殼體厚度都要求1.0毫米以下,主流廠家目前根據電池容量不同殼體材料厚度0.6mm和0.8mm兩種方法。焊接方式主要為分為側焊與頂焊,其中側焊的主要好處是對電芯內部的影響較小,飛濺物不會輕易進入殼蓋內側。由于焊接后可能會導致凸起,這對后續工藝的裝配會有些微影響,因此側焊工藝對激光器的穩定性、材料的潔凈度和頂蓋與殼體的配合間隙有較高的要求,而頂焊工藝由于焊接在一個面上,可采用更高效的振鏡掃描焊接方式,但對前道工序入殼及定位要求,對設備的自動化要求高。

    電池激光焊接機運動原理:

    1、 蓋好電池蓋的動力電池傳送帶傳送到達(電池擋板)處被定位、同時傳送帶停止傳動。

    2、 焊接好的動力電池放下(電池擋板)后收回。傳送帶開始傳動、焊接好的動力電池經傳送帶傳送離開。

    3、 焊接好的動力電池離開后(電池擋板)伸出擋住下一個電池。

    以上就是有關激光焊接機在動力電池焊接領域應用的講解,大家如果有更多西安激光設備的問題想要咨詢可進入官方進行查看,或直接點擊下方的聯系方式咨詢。


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