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汽车制造

动力电池汇流排激光焊接

Nick来源:IPG2018-01-12我要评论(0)

由于锂离子电池具有电压高、容量大、体积小、质量轻,工作温度范围宽等优点,锂离子电池组已被广泛应用在各个领域,尤其应用于电动车辆领域。目前电动车辆电池串并数目...

背景

由于锂离子电池具有电压高、容量大、体积小、质量轻,工作温度范围宽等优点,锂离子电池组已被广泛应用在各个领域,尤其应用于电动车辆领域。目前电动车辆电池串并数目较多,为了保证电池组装过程中的安全和提高生产工艺性,以及电池的售后可维护性,电池系统采取模块化设计,不同数目的电池串并在一起,形成一个模组。模组之间的电池间连接通过比较薄的汇流排连接,单模组边界因为需要集流,对汇流排厚度有一定要求。

案例描述

通过将汇流排(铜和铝材质)焊接到电池正负极导电柱上,实现电池组的串联或并联。

实验一

激光器 YLS-4000
模式 CW 连续
加工头 FLW D50
材料 铝(厚1.2mm)
功率 2700 W
速度 100 mm/s

D50焊接头

输出功率高达50kW

YLS4000 激光器

样件图片

焊接效果

实验二

激光器 YLS-4000
模式 CW 连续
加工头 FLW D50
材料 铜(厚0.5mm)
功率 3500 W
速度 100 mm/s

样件图片

焊接效果

实验三

激光器 YLS-6000
模式 CW 连续
加工头
高功率振镜
材料 铜(厚0.5mm)
铝(厚1.2mm)
功率 5200 W (铜)
4000 W (铝)
速度 120 mm/s


高功率振镜

输出功率高达10kW

YLS6000 激光器

远程焊接,焊接效率更高,一次焊多个工序,

每两个焊接点的跳转移动时间可节约1s左右

铜焊接效果

铜焊接效果

远程焊 vs. 定焦焊

以某型号模组为例,共8个电芯,16个焊点,每个焊点的直径为14mm,则:

可节约跳转移动时间:15X1=15s

可节约焊接时间:

(14x3.14/100-14x3.14/120)X16 ≈ 1.17s

共节约15+1.17 ≈ 16.2s

总结

IPG高功率激光器稳定性强,焊接质量好,体积小,易于集成。配合高功率振镜远程焊接,可提高效率。定焦焊接,一次焊一道工序,而采用振镜焊接则一次可以焊接多个工序,以此来提高生产节拍效率。


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