激光焊接優(yōu)點(diǎn)

能量集中，焊接效率高、加工精度高，焊縫深寬比大。激光束易于聚焦、對(duì)準(zhǔn)及受光學(xué)儀器所導(dǎo)引，可放置在離工件適當(dāng)之距離，可在工件周圍的夾具或障礙間再導(dǎo)引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發(fā)揮。

熱輸入量小，熱影響區(qū)小，工件殘余應(yīng)力和變形小;焊接能量可精確控制，焊接效果穩(wěn)定，焊接外觀好;

非接觸式焊接，光纖傳輸，可達(dá)性較好，自動(dòng)化程度高。焊接薄材或細(xì)徑線材時(shí)，不會(huì)像電弧焊接般易有回熔的困擾。用于動(dòng)力電池的電芯由于遵循“輕便”的原則，通常會(huì)采用較“輕”的鋁材質(zhì)外，還需要做得更“薄”，一般殼、蓋、底基本都要求達(dá)到1.0mm以下，主流廠家目前基本材料厚度均在0.8mm左右。

能為各種材料組合提供高強(qiáng)度焊接，尤其是在進(jìn)行銅材料之間和鋁材料之間焊接的時(shí)候更為有效。這也是唯一可以將電鍍鎳焊接至銅材料上的技術(shù)。

激光焊接工藝難點(diǎn)

目前，鋁合金材料的電池殼占整個(gè)動(dòng)力電池的90%以上。其焊接的難點(diǎn)在于鋁合金對(duì)激光的反射率極高,焊接過程中氣孔敏感性高,焊接時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些問題缺陷，其中最主要的是氣孔、熱裂紋和炸火。

鋁合金的激光焊接過程中容易產(chǎn)生氣孔，主要有兩類：氫氣孔和氣泡破滅產(chǎn)生的氣孔。由于激光焊接的冷卻速度太快，氫氣孔問題更加嚴(yán)重，并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產(chǎn)生的孔洞。

熱裂紋問題。鋁合金屬于典型的共晶型合金，焊接時(shí)容易出現(xiàn)熱裂紋，包括焊縫結(jié)晶裂紋和HAZ液化裂紋，由于焊縫區(qū)成分偏析會(huì)發(fā)生共晶偏析而出現(xiàn)晶界熔化，在應(yīng)力作用下會(huì)在晶界處形成液化裂紋，降低焊接接頭的性能。

炸火(也稱飛濺)問題。引起炸火的因素很多，如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等，而起決定性作用的則是激光器的穩(wěn)定性。殼體表面凸起、氣孔、內(nèi)部氣泡。究其原因，主要是光纖芯徑過小或者激光能量設(shè)置過高所致。并不是一些激光設(shè)備提供商宣傳的“光束質(zhì)量越好，焊接效果越優(yōu)秀”，好的光束質(zhì)量適合于熔深較大的疊加焊接。尋找合適的工藝參數(shù)才是解決問題的致勝法寶。

其他難點(diǎn)

軟包極耳焊接，對(duì)焊接工裝要求較高，必須將極耳壓牢，保證焊接間隙。可實(shí)現(xiàn)S形、螺旋形等復(fù)雜軌跡的高速焊接，增大焊縫結(jié)合面積的同時(shí)加強(qiáng)焊接強(qiáng)度。

圓柱電芯的焊接主要用于正極的焊接，由于負(fù)極部位殼體薄，極容易焊穿。如目前一些廠家采用的負(fù)極免焊接工藝，正極采用的為激光焊接。

方形電池組合焊接時(shí)，極柱或連接片受污染厚，焊接連接片時(shí)，污染物分解，易形成焊接炸點(diǎn)，造成孔洞;極柱較薄、下有塑料或陶瓷結(jié)構(gòu)件的電池，容易焊穿。極柱較小時(shí)，也容易焊偏至塑料燒損，形成爆點(diǎn)。不要使用多層連接片，層之間有孔隙，不易焊牢。

方型電池的焊接工藝最重要的工序是殼蓋的封裝，根據(jù)位置的不同分為頂蓋和底蓋的焊接。有些電池廠家由于生產(chǎn)的電池體積不大，采用了“拉深”工藝制造電池殼，只需進(jìn)行頂蓋的焊接。

方形動(dòng)力電池側(cè)焊樣品

方形電池焊接方式主要分為側(cè)焊和頂焊，其中側(cè)焊的主要好處是對(duì)電芯內(nèi)部的影響較小，飛濺物不會(huì)輕易進(jìn)入殼蓋內(nèi)側(cè)。由于焊接后可能會(huì)導(dǎo)致凸起，這對(duì)后續(xù)工藝的裝配會(huì)有些微影響，因此側(cè)焊工藝對(duì)激光器的穩(wěn)定性、材料的潔凈度等要求極高。而頂焊工藝由于焊接在一個(gè)面上，對(duì)焊接設(shè)備集成要求比較低，量產(chǎn)化簡(jiǎn)單，但是也有兩個(gè)不利的地方，一是焊接可能會(huì)有少許飛濺進(jìn)入電芯內(nèi)，二是殼體前段加工要求高會(huì)導(dǎo)致成本問題。