• 激光焊接爆點(diǎn)是多少？
• 爆炸點(diǎn)對(duì)鋰電池有什么影響？
• 爆點(diǎn)原因分析
• 爆點(diǎn)控制措施

在激光焊接中，焊接質(zhì)量和效率一直是各大鋰電池廠商關(guān)注的重點(diǎn)，同時(shí)設(shè)備的穩(wěn)定性也是電池生產(chǎn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。

目前方形鋁殼電池生產(chǎn)中，頂蓋周邊焊接質(zhì)量對(duì)電池組裝生產(chǎn)的影響非常關(guān)鍵。目前最佳生產(chǎn)效率可達(dá)99.5%（方形鋁殼電池，殼體厚度0.6mm），但大多數(shù)情況下只能維持在97.5~98.5%左右。實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)焊縫質(zhì)量影響最大的是焊縫，爆點(diǎn)、針孔等缺陷較多，其次是虛焊、偏光等缺陷。

激光焊接爆點(diǎn)是多少？

鋰電池激光焊接產(chǎn)生的缺陷按其成型和性能分為：成型缺陷（氣孔飛濺、爆炸點(diǎn)、成型一致性差）、連接缺陷（裂紋、咬邊）、性能缺陷等。

爆點(diǎn)是鋰電池行業(yè)激光焊接點(diǎn)狀缺陷的俗稱(chēng)，其實(shí)質(zhì)是飛濺的問(wèn)題（也稱(chēng)火爆）。造成飛濺的因素有很多，比如材料的清潔度、材料本身的純度、材料本身的特性等等，但激光器的穩(wěn)定性才是決定性因素。殼體表面出現(xiàn)凸起、氣孔、內(nèi)部出現(xiàn)氣泡等，一般是由于光纖芯徑太小或者激光能量設(shè)置過(guò)高造成的。

當(dāng)激光束持續(xù)加熱時(shí)，固態(tài)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，形成熔池。隨后，熔池中的液態(tài)金屬被加熱并“沸騰”。最終，材料吸收熱量汽化，沸騰改變內(nèi)部壓力，帶出周?chē)�的液態(tài)金屬包裹，最終產(chǎn)生“飛濺”。

激光持續(xù)作用于材料，使材料氣化并劇烈膨脹，產(chǎn)生壓力，形成熔融狀態(tài)（左圖）。隨后，當(dāng)金屬蒸氣逸出時(shí)，產(chǎn)生高壓，將材料推至小孔頂部（中圖）。最終，飛濺物被推出小孔頂部，并粘附在表面形成熔體。

爆炸點(diǎn)對(duì)鋰電池的影響

爆點(diǎn)不單單是外觀問(wèn)題，不同工藝的爆點(diǎn)對(duì)電池的影響也不同。

電池連接片焊接工藝：

影響連接片與頂蓋的連接強(qiáng)度和載流能力。如果飛濺物落在裸電池表面，會(huì)燒壞隔膜，造成極片間短路。如果殘留在電池內(nèi)部，會(huì)造成自放電異常。

在頂蓋焊接、封釘焊接過(guò)程中，爆炸點(diǎn)影響電芯的氣密性和殼體抵抗內(nèi)部膨脹的機(jī)械強(qiáng)度，使用過(guò)程中存在液體泄漏、水汽進(jìn)入的隱患。

模塊包級(jí)別主要影響機(jī)械強(qiáng)度和過(guò)電流。

爆炸點(diǎn)原因

根據(jù)爆點(diǎn)的出現(xiàn)，一般可以分為黑色爆點(diǎn)、白色爆點(diǎn)兩種。

（1）黑色爆點(diǎn)產(chǎn)生的原因

激光穿過(guò)污點(diǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)形成氣體，直接影響熔池匙孔的穩(wěn)定性，形成黑色爆炸點(diǎn)。具體表現(xiàn)為熔池匙孔異常閉合，導(dǎo)致熔深不足、熔寬不足、表面未熔化或直接穿透母材，需要金相切割來(lái)輔助判斷。污染物的來(lái)源一般包括以下幾個(gè)方面：

① 進(jìn)料中殘留異物

主要是由于加工過(guò)程中零件的流出所致，如沖孔、落料的設(shè)備潤(rùn)滑油、調(diào)整、粘貼夾具的膠帶等。

②零部件包裝、運(yùn)輸過(guò)程中的污染

這主要是因?yàn)轫斏w和鋁殼的鋒利邊緣以及包裝材料刮傷造成的有機(jī)物殘留。

③ 焊接過(guò)程中產(chǎn)生的污漬附著在焊縫上

例如，操作人員用臟手套抓電池芯，污染了待焊接的位置。

（2）銀爆點(diǎn)產(chǎn)生的原因

主要是由于激光深熔焊時(shí)，小孔的動(dòng)態(tài)行為不穩(wěn)定。如果處于工藝窗口的上下限，很容易因外界環(huán)境的變化而導(dǎo)致小孔不穩(wěn)定，造成小孔破裂，飛濺物會(huì)造成熔深不足，外觀不合格。這種情況一般會(huì)伴有斷焊（部分未熔合、熔深不足、熔化不足、能量不足）。

保護(hù)氣體湍流，一般出現(xiàn)在拐角附近，并且通常伴有焊縫顏色的變化（氧化）。

激光焊接頭或軸晃動(dòng)，造成鎖孔不穩(wěn)定。

預(yù)焊點(diǎn)焊位置不穩(wěn)定，熔化量突然變化。

環(huán)形點(diǎn)焊或復(fù)合焊，芯部功率與外環(huán)功率之比過(guò)大，熔深過(guò)深，小孔不穩(wěn)定。

工藝參數(shù)選擇接近工藝窗口的上下限，導(dǎo)致匙孔不穩(wěn)定。

來(lái)料表面含水量異常。

鋰電池激光焊接缺陷-爆點(diǎn)解決方案

關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證問(wèn)題，找到原因，然后有針對(duì)性地解決。

（1）保證焊縫表面間隙的一致性，間隙要�。ǜ鶕�(jù)現(xiàn)場(chǎng)和產(chǎn)品設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)）。

（2） 無(wú)污漬（可以人為涂抹藍(lán)膜、膠水等污漬來(lái)驗(yàn)證是什么污漬，來(lái)自哪個(gè)工位、那個(gè)動(dòng)作、那個(gè)夾具，程序動(dòng)作是否合理）。

（3） 可用小力量擊打鋼板來(lái)檢查揮桿情況。

（4） 熔池不穩(wěn)定：注意不要將離焦量、保護(hù)氣體流量、軌跡、能量以及內(nèi)外環(huán)功率比選擇在工藝窗口的上下邊界上，以免小孔處于不穩(wěn)定狀態(tài)，受到環(huán)境波動(dòng)的影響。

轉(zhuǎn)自：鋰電派

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