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激光焊接
动力电池与储能电池是目前电池技术应用的两大场景,储能电池对应着太阳能等设备,动力电池则对应着新能源汽车。动力电池的封装种类归为了三大形式:圆柱形、方形以及软包。而软包电池也一直被业内作为移动设备上的首选,但在汽车应用上,也因为其体积的可控性同样被汽车品牌所看重,尤其针对插电式混合动力车,在兼顾整车布局和重量时,软包电池体积优势更加明显,今天就跟着尚拓激光小编一起来聊一下软包电池激光焊接。
激光凭借其能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊缝深宽比大等优势,已经成为动力电池铜铝焊接,甚至是唯一可以将电镀镍焊接至铜材料上的技术。合理选用焊接方法和工艺,将直接影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性。
软包电池异种材料焊接
对于软包电池的异种材料焊接,主要包括正、负极耳串联,正,负极耳与铜汇流片焊接,多层负极铝和铜汇流片焊接。铜极耳的厚度一般在0.2-0.5mm,铝极耳厚度一般在0.2-0.6mm。
软包电池激光焊接铜-铝材料焊接最大难点
由于铜和铝熔点相差大,在液态时相互无限互溶,固态时有限互溶,能形成多种以金属间化合物为基的固溶体相,所以焊接时要尽量选择光束质量好的光源,降低热输入,缩短铜与液态铝相接触的时间,才能减少两种金属间化合物的形成,从而提升焊接接头强度。
激光焊接工艺的难点
高反射/导热率材料——需要大的激光功率密度,焊接反射率较高,对激光器稳定性及可靠性要求高;碳含量高材料——碳含量>0.77%时,由于激光的快冷快热特点,极易在焊缝中心处及热影响区产生裂纹(冷裂纹);含低沸点元素——例如材料含Mg、Zn等元素时,由于此类元素的电离能较低,在激光焊接过程中出现大量的蒸发,甚至继续吸收能力,变为等离子体,会改变焊缝处微观组织类型及化学成分,严重恶化焊缝性能。
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