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工艺者说 | 双光束(环形光斑)激光器在新能源锂电池壳盖满焊中的利用

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工艺者说 | 双光束(环形光斑)激光器在新能源锂电池壳盖满焊中的利用
2023 年 09 月 28 日
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在动力锂电池的出产造作中,电芯入壳后,必要将电芯壳体和顶盖通过焊接进行衔接,达到电芯与表界隔离的作用 。当前的通例解决规划是先将壳体和顶盖进行预焊,而后进行满焊 。

满焊,又称全焊,意思是在焊接过程中,必要将焊接的两个部件齐全融合成为一个整体 。满焊对焊缝的要求高,需尽可能地使焊接的两者没有间隙,以达到无缝衔接的焊接成效 。

针对上述的工艺要求,xc sports选取双光束(环形光斑)激光器为主题的焊接规划,经验证,各方面工艺都达到客户严格的尺度 。

规划概述

动力汽车电池的表壳资料通常选取3003铝合金,而铝合金在焊接过程中可能会晤对飞溅和内部气孔等问题 。面对这一问题,xc sports双光束(环形光斑)激光器迎刃而解 。

xc sports双光束(环形光斑)激光器,选取环形光斑设计,在进行动力电池表壳焊接时,可利用光斑较幼的内环的高功率密度光斑作用于工件,天生匙孔,获得足够的焊接熔深;利用表环对焊接过程中的熔池提供更多能量以增大焊缝宽度,并耽搁匙孔关应功夫,援手熔池气体逸出,从而降低焊缝气孔率 。

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△规划示意

利用配置

在该项目中,资料顶盖厚度为2mm,表壳厚度为0.3mm铝材,需达到的焊接要求具体为:熔深0.3~0.9mm ,熔宽1.4±0.5mm,余高≤0.2mm 。

凭据客户的需要,对资料和利用样品进行分析后,整顿出焊接方式如下图所示:

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△焊接示意

工程师在过往焊接经验基础上,对焊接配置进行多沉验证后,得出一套最优的焊接规划 。

焊接规划选取xc sports专为行业研发的高机能双光束(环形光斑)激光器(DBW-2000/2000M),并选配相宜的芯径配比和焊接头,系统使用xc sports激光焊接系统,得到了优良的焊接质量 。

激光器技术参数:

MEWCC-2000/2000M
序号个性数值
1整机输出功率(中芯+环芯功率)4000W
2中芯功率(仅出中芯)2000W
3环芯功率(仅出环芯)2000W
4输出功率可调领域10-100%
5激光波长(输出功率4000W)1080nm
6激光带宽(3dB)(输出功率4000W)5-8nm
7输出功率调造频率5kHz
8输出功率不变性≦1%
9中芯光束参数积*(86%)(适配芯径)≦4mm*mrad
10环芯光束参数积*(86%)(适配芯径)≦16mm*mrad
11传输光纤长度30m

利用数据

经过DOE测试,在焊接内表环功率、快率、离焦量等若干因子中找到最为相宜的参数,得到金相数据分析了局如下:

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通过数据及表观,我们发现:

-整体表观光滑、焊接过程无显著飞溅;

-焊缝不变靠得住、无炸点、无虚焊、R角描摹较好 。

选取双光束(环形光斑)激光器的焊接规划,整体达到客户需要 。

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