SSB蓄电池极耳激光焊接成形和组织性能研究

2026-01-30 14:39:12

摘要：锂电池作为电解质电池的一种，最早应用于心脏起搏器中，其内部结构精细杂乱，技能研讨难度较大。我国关于锂电池的研讨起步较晚，所以当时在制作出产的过程中，依旧存在许多技能盲区，其间就包含电池极耳的激光焊接。本文从动力锂电池极耳激光焊接成型的现状下手，剖析当时的技能工艺困境，以进步安排功能为中心意图，提出了相应的处理战略，供有关部门及锂电池研制制作企业进行参阅和改善。

关键词：动力；锂电池极耳；激光焊接；安排功能

引言

习总书记在屡次讲话中都提及“绿水青山也是金山银山”的理念，各级政府都在活跃对相关政策方针进行落实，动力职业的整治在各项作业中首当其冲。与传统电池比较，锂电池的能量转化比更高，在运用以及后期收回途中发生的污染更小，是未来电池的重要开展方向之一。可是，因为动力锂电池内部的结构较为精细，涉及到的技能十分杂乱，所以在锂电池的研制和制作中，依旧存在许多不老练的环节和技能，其间就包含电池极耳激光焊接的成形。关于相关课题的研讨，已经成为了动力职业的热点问题之一。

1.动力锂电池极耳激光焊接概述

1.1电池极耳激光焊接简介

焊接作业指的是经过高温、高压等效果，将部分金属进行衔接，最终构成工业产品。传统焊接常用的能量包含气体火焰、电力火焰等，传统焊接具有不行忽视的缺点，而电池极耳焊接作业操作空间较小，关于精细度的要求更高，所以传统焊接技能的应用难度大。采用激光作为能量进行焊接，可以有用进步操作的准确程度，保证截面衔接的差错在参数规模之内。可是激光焊接技能在我国开展起步较晚，现在并没有构成较为完善的工业体系。激光焊接技能本身也有待进一步立异完善，其开展前景也是十分巨大的，值得深化发掘探究实践。

1.2锂电池极耳激光焊接成形的重要含义

将激光焊接技能应用到锂电池极耳的衔接中，详细有以下几个方面的含义和价值。榜首，可以进步锂电池的运用功率。在锂电池运用和运转的过程中，所有的电流都要经过衔接极耳，高质量的焊接，可以下降电流经过的损耗，有用进步锂电池的运用功率，进一步达到节约动力、减少污染的环保意图。第二，激光焊接可以下降技能操作的难度。传统焊接器械的接头面积较大，针对锂电池极耳焊机这种高精度作业，关于焊接人员的专业性有十分高的要求。激光焊接不只接头面积小，并且多数经过智能机械指令操作，可以有用下降人员操作所带来的差错，这在必定程度上进步了焊接的质量。

2.电池极耳激光焊接安排功能开展现状

2.1在电动汽车中开始应用推广

锂电池作为新式电池，具有贮存电能高、充电速度快、占地空间小等优势，被广泛应用于交通范畴、军事范畴等。其间，在电动汽车中获得了开始的应用和推广。传统燃油汽车能耗高，在行驶过程中会对环境带来必定的污染。中央提出可持续开展的理念今后，越来越多的居民开端寻求低碳生活，电动汽车市场也迎来了新一轮的增长点。锂电池作为电动汽车的供能设备，也相同获得了开展，侧面推动了技能革新。电池极耳的焊接由传统焊接转变为激光焊接，也是在这一阶段完结的。但因为激光焊接开展起步较晚，现在技能还不行老练，在实际操作应用的过程中，依旧存在许多问题。激光焊接技能的完善，可以促进锂电池的革新，这也与电动汽车职业的开展相得益彰。

2.2安排功能随激光功率上升而进步

激光焊接关于电池极耳的影响，与器械的功率呈正相关。随功率上升，动力锂电池的安排功能也会同步进步。大功率激光焊接器械成本较高，现在在市场上还没有全面遍及，只要锂电池制作职业的头部企业把握相关技能。安排功能与激光功率之间的关联，详细有以下几个方面。榜首，随功率上升，极耳之间的衔接更为严密。高功率激光可以在短时间内消融极耳切面的金属，完结电池极耳之间的焊接。金属之间的充沛融合，可以下降焊接部位的电阻，从而减少电能传输过程中的损耗，进步锂电池全体的运用功率。第二，功率上升会将焊接截面金属熔为合金。锂电池两级的常用资料分别是锌和铜，经过传统焊接方法，对两种材质的极耳进行衔接，电能传输在跨越资料时会发生阻碍。经过激光焊接的方法，将截面金属融为合金，可以在焊接部位起到过度效果。

2.3电池极耳激光焊接技能革新存在瓶颈

我国在锂电池范畴的研讨起步较晚，大部分的技能根底来源于对西方发达国家的学习和学习，所以并没有构成较为完善的研讨体系。现在，跟着电动汽车的崛起，以及其他范畴对锂电池的需求进步，我国动力范畴关于锂电池内部技能的研讨也益发注重，电池极耳激光焊接技能便是其间的重要壁垒之一。因为没有完善的试验思路和详细的研讨方向，所以现在的研讨作业在很多投资的布景下，依旧收效甚微，限制了锂电池出产制作业的开展，也阻碍了其他职业动力更新的步伐。针对这些问题，我国的研讨学者从底层研讨做起，在电池焊接这一交叉学科中进行屡次测验，活跃采用激光焊接的方法，对接精细的技能操作，力求获得研讨突破。

3.当时动力锂电池极耳激光焊接工艺存在的问题

3.1激光焊接的抗外力效果较弱

将激光焊接工艺用于锂电池极耳的衔接，可以下降电极之间的阻力，有用进步电池的作业功率。可是，因为工艺不老练，现在也存在许多问题，其间首要问题便是激光焊接的抗外力效果较弱。传统焊接工艺关于应力面的要求较小，所以当下的动力锂电池在出厂时，预留的焊接面与电池截面相同。当下的激光焊接工艺开展依旧处于起步阶段，无法经过较小的贴合面积，提供强大的抗外力效果。所以，运用激光焊接工艺对传统动力锂电池进行焊接后，衔接处遭到外力影响，简单发生松动，影响电池全体的质量。未来关于抗外力效果弱的问题，有两个处理思路，分别是增大焊接面积和进步技能精度。

3.2焊接部分存在化合物影响电池运用

激光焊接工艺与传统焊接方式不同，在焊接过程中会发生更高温度，并且会提供光条件。这导致锂电池的焊接部位会发生化学反响，生成化合物，影响电池在后期的运用和运转，下降发电功率。部分杂质化合物会在电解质中进一步发生反响，污染锂电池内部的电解液，不只会使电解发电的速度变慢，甚至会发生必定的安全隐患。部分动力锂电池企业已经认识到了这一问题，在激光焊接后对部分进行硝化处理，对化合物进行开始的去除。可是，这种养护方法仅能清理表层化合物，无法达到预期效果，存在于焊接点位内部的化合物依旧会影响锂电池的运转。尽管化合物会起到负面效果，但激光焊接的效果依旧优于传统焊接，所以大部分企业依旧选择技能革新。下一步，需求对焊接部分存在的化合物进行根本性处理，才可以进步激光焊接的作业功率。

3.3缺少熟悉焊接流程的专业技能人才

在动力锂电池的研讨出产企业中，缺少焊接专业人才一直是限制极耳激光焊接的重要问题。专业人才匮乏的表现有一下几个方面。榜首，技能革新缓慢。大部分的激光焊接人才来源于传统焊接作业，这些技能人员对焊接作业有必定的了解，学习和把握新技能的速度更快。但他们关于激光焊接的内涵技能和运转原理并不熟悉，在作业过程中无法为技能研讨进行经验堆集，这使得技能革新的速度十分缓慢。第二，无法处理突发事端。大部分技能人员仅了而采取相应的处理办法。出产事端所带来的资料丢失将会均摊到成本，侧面下降了锂电池产品的经济效益。只要技能人员对锂电池内部的结构以及激光焊接工艺有深层次的了解，才可以在事端发生的榜首时间，进行正确的判别和决议计划，将相关的出产丢失降到最低。

4.锂电池极耳激光焊接工艺改善战略

4.1增大激光焊接贴合面积

为处理激光焊接抗外力效果弱的问题，下一步，需求增大焊接横截面积。首先，需求从动力锂电池的出产阶段下手，增大焊接点的预留空间。传统焊接工艺较为老练，需求的焊接空间较小，所以锂电池的设计方案关于焊接点的处理较为简单。当下将激光焊接融入动力锂电池的拼装作业中，也需求同步对焊接空间进行调整。其次，将焊接作业纵向拉长。在锂电池运用和运转的过程中，纵向受力明显，简单在激光焊接部位断裂。地点，在预留足够焊接空间的根底上，需求纵向拉长焊接点位，进步焊接部位的抗外力强度。最后，需求不断精进激光焊接工艺。抗外力效果弱的根本原因，依旧是焊接工艺不老练。所以在未来的开展中，出产企业需求在制作动力锂电池的过程中不断堆集经验，精进激光焊接工艺。

4.2操控激光焊接作业环境要素

针对焊接部位存在化合物的问题，需求经过操控环境要素进行处理。首先，需求下降环境温度。经过在低温条件下作业，将激光焊接的温度调整至与传统焊接共同，可以有用按捺化合反响的发生，减少极耳焊接部位的化合物。其次，将焊接截面置于惰性气体环境中。激光焊接中大部分的化合反响都需求氧气介入，经过营造惰性气体环境，将氧气媒介阻隔，可以对化合反响进行规避。这是化合反响最为有用的按捺方法，但成本较高，一般应用于高端精细锂电池极耳的焊接工艺中。最后，注重后期的处理作业。在操控外部环境要素后，激光焊接发生的化合物聚集于极耳截面外部。所以，尽管后期仅能处理表层化合物，但这一步骤依旧必不行少。

4.3加大投入培育电池极耳激光焊接专业人才

关于电池极耳激光焊接专业人才的培育作业，详细有以下两个方面。榜首，培育现有焊接人才。动能锂电池出产企业可以安排培训学习，协助焊接人员了解激光焊接的前沿技能和知识。一起与其他区域企业进行交流学习，研讨激光焊接的成功案例。结合当时企业在锂电池极耳焊接过程中存在的技能难题，对成功经验进行学习，完结技能突破。第二，在招聘新的激光焊接人才时，需求全面调查人才的专业素养和职业素质，保证人才了解动能锂电池极耳激光焊接的基本知识，可以担任后期的技能作业。只要打造完善的激光焊接人才团队，才可以为锂电池的研制、制作和出产奠定良好的根底。

定论与展望

综上所述，当时动力锂电池极耳激光焊接工艺存在的问题，包含抗外力效果较弱、部分存在化合物影响电池运用，以及缺少熟悉焊接流程的专业技能人才。针对这些问题，下一步，需求增大激光焊接贴合面积、操控焊接的作业环境，以及加大投入培育专业技能人员，增大资金投入等，从而进一步完善和立异动力锂电池极耳激光焊接工艺。未来，在动力锂电池极耳激光焊接作业中，依旧需求科研人员对技能进行更新迭代，操作人员对作业流程进行经验堆集，共同推动我国锂电池制作职业的开展。