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激光技术为新能源汽车“加油”

作者:
天弘激光
来源:
天弘激光
发布时间:
2021/01/13
近年来,随着环境污染的日益严重及能源危机的不断加剧,世界各国纷纷加快布局新能源产业的步伐。其中,新能源汽车成为很多国家战略优先发展的产业。新能源汽车以其节能环保、使用成本低、加速快、噪声小在国内外得到了广泛的推广应用,市场前景非常广阔。我国已经将新能源汽车列为国家重点扶持的主要领域。
新能源汽车
新能源汽车市场的快速升温一并带动了作为其核心部件的动力电池市场的规模持续扩大。动力电池制作工艺复杂,其质量直接决定新能源车辆的性能,因而对其制造技术和装备提出了严苛的要求。激光焊接作为一种先进的“光”制造工具,展现出高效精密、灵活、可靠稳定、焊材损耗小、自动化和安全程度高等特点,相较电阻焊、超声波焊、钎焊、真空电子束焊等传统工艺优势尽显,是整个动力电池生产制程中的关键工艺,被广泛应用在生产线的前、中、后段。
 
动力电池激光焊接工艺的应用
动力电池的激光焊接部位主要包括电池壳体、盖板防爆阀、电芯极耳与极柱、密封钉(注液孔)、电芯极耳与顶盖以及模组。在外形规格上,动力电池已逐渐形成方形、圆柱、软包三足鼎立。铝合金和不锈钢是动力电池的两种主要外壳材料,目前铝壳电池约占整个动力电池体量的90%以上。
激光焊接在动力电池中的应用示意图
下面将以方形动力电池为例,对部分激光焊接工艺特点做简单的介绍。
方形动力电池激光的焊接工艺流程图
1、注液孔、翻转片、极柱、防爆阀
注液孔、翻转片、极柱、防爆阀
焊接难点:气孔多,容易出现爆点,导致密封性不够。
解决方案:提高待焊部位的清洁度;选用50μm纤芯的光纤激光器,焊接速度可适当提高。
 
2、壳体封口
壳体封口
焊接难点:气孔多,容易出现爆点,导致密封性不够。
解决方案:提高待焊部位的清洁度;选用50μm纤芯的光纤激光器,焊接速度可适当提高;选用小纤芯光纤激光器+半导体激光器进行复合焊接。
 
焊接难点:方形焊缝四个拐角处容易烧穿,导致密封性不够。
解决方案:选择加速性能更好的焊接平台;采用较高的焊接速度,缩短拐角处激光的照射时间。
 
焊接难点:焊缝成型不均匀,加工效率不够高。
解决方案:选用小纤芯光纤激光器+半导体激光器进行复合焊接。
 
3、汇流排
汇流排
焊接难点:材料薄,多片叠焊易虚焊,导致强度不够,导电性不好。
解决方案:控制来料平整度;设计优良性能的夹具,控制装夹间隙。焊接难点:焊缝连接宽度不够导致强度不够。解决方案:选用小纤芯光纤激光器,采用摆动焊接。
 
4、侧板
侧板
焊接难点:焊接部位多,效率要求高。
解决方案:选择高功率光纤激光器,进行远程扫描焊接。
 
5、软连接
焊接难点:材料薄,多片叠焊易虚焊,导致强度不够,导电性不好。
解决方案:控制来料平整度;设计优良性能的夹具,控制装夹间隙。
 
焊接难点:焊缝连接宽度不够导致强度不够。
解决方案:选用小纤芯光纤激光器,采用摆动焊接。
天弘不断发力新能源领域
随着新能源汽车热席卷全球,天弘激光不断加速新能源汽车领域的战略布局,无论在焊接装备技术、工艺流程,以及产业链整合方面,不断打出 “发展组合拳”。。
 
1、模组Busbar
模组Busbar
用于焊接方形电池电极极柱、防爆阀、汇流排、侧面
 
2、模组外壳焊接清洗
模组外壳焊接清洗
用于去掉方形电池表面氧化层,更利于焊接
 
3、电芯激光封口焊方形盖板
电芯激光封口焊方形盖板
4、动力电池防爆阀极柱焊接
动力电池防爆阀极柱焊接
动力电池防爆阀极柱焊接
系统配置4工位精密旋转工作台,焊接速度为50mm/s,工作节拍不低于每分钟50件,配置多个传感器,用于检测焊接完成后的工件是否取出,以及焊接前是否缺料,起到智能防呆效果。
 
注:更多不同规格的电池焊接设备,天弘激光均可定制,欢迎携需求来现场打样!

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