Le batterie di alimentazione forniscono energia alle automobili e determinano in gran parte la sicurezza, l'affidabilità e la durata delle automobili. Il processo di produzione delle celle e dei moduli delle batterie di potenza è ampiamente utilizzato nella saldatura laser, un processo speciale, AIAG CQI-15 stabilisce i requisiti speciali del processo di saldatura laser nel settore delle autovetture.
Prendendo come esempio le celle a guscio quadrato comunemente utilizzate nelle batterie di potenza, ci sono la saldatura laser delle valvole antideflagranti del coperchio, la saldatura laser dei poli, la saldatura laser del coperchio e del guscio, ecc. La saldatura laser delle leghe di alluminio è una parte molto importante del processo di produzione. Processo di saldatura laser della lega di alluminio, è facile produrre punto di scoppio, porosità, crepe di saldatura, profondità di fusione superiore a scarsa, larghezza di fusione superiore a scarsa e altri fenomeni non qualificati, quindi, la necessità di definire l'impatto di articoli non qualificati, analizzare l'impatto delle conseguenze dell'impatto (grado di danno), comprendere il meccanismo che produce la saldatura laser non qualificata e quindi adottare misure efficaci per migliorare la qualità della saldatura laser della fase di produzione di massa e la consistenza della saldatura laser, per migliorare l'output della linea di produzione, riducendo il numero di guasti alla saldatura, riducendo il costo dello spreco di materiale.
Errori comuni nella saldatura laser (parte)
01 Guasti comuni nella saldatura delle guarnizioni delle valvole a prova di esplosione della batteria
La valvola antideflagrante è un foglio rotondo di alluminio puro (1060 o 3003) con uno spessore di 0,08 ~ 0,1 mm. Quando si salda con un laser a fibra a infrarossi, a causa dell'elevata riflettività dell'alluminio solido rispetto al laser a infrarossi e il materiale è molto sottile, poiché il processo di saldatura non è appropriato, la valvola antideflagrante nel processo di saldatura laser tende a cuocere troppo perforazione o fori di soffiaggio, in modo che perda la funzione di scarico della pressione e antideflagrante.
Potenziale guasto 1: superamento/fusione
Motivo: quando si utilizza la saldatura laser a infrarossi, poiché la superficie della lega di alluminio solida ha un'elevata riflettività rispetto al laser a infrarossi, utilizzare spesso una potenza laser maggiore e la valvola antideflagrante 0.08 ~ Lo spessore di 0,1 mm è troppo piccolo, è facile che si sciolga.
Suggerimento per la soluzione: scegliere parametri adeguati del processo di saldatura per ottenere un forte aumento e una lenta diminuzione della potenza del laser e controllare l'apporto di calore. Adotta una forma d'onda con un picco frontale e attenua in modo esponenziale. Il picco anteriore può aumentare il tasso di assorbimento del laser da parte del materiale di alluminio e la successiva onda di attenuazione esponenziale può impedire la perforazione causata da una densità di potenza troppo elevata.
Potenziale guasto 2: fori bruciati
Cause: Causato dalla fuoriuscita di gas dal bagno di fusione durante il processo di saldatura laser.
Fonti di gas: 1) I coperchi delle batterie di alimentazione e le valvole antideflagranti sono parti stampate di spessore sottile, soggette a lubrificanti residui e liquidi detergenti dopo la lavorazione. Nell'elevata densità di potenza dell'effetto laser, questi liquidi sono molto facili da vaporizzare e galleggiano sulla superficie del bagno di fusione, scoppiando allo stesso tempo producono molti schizzi e lasciano un cratere sulla superficie della saldatura, la formazione di sfiatatoi. 2) il rapporto larghezza-spessore della valvola antideflagrante è generalmente fino a 30 circa, a causa del calore della saldatura ed è molto facile produrre deformazioni di deformazione termica, con conseguente valvole antideflagranti e il coperchio superiore del gruppo spazio vuoto in presenza di una grande quantità di aria. Saldatura di questi residui di dilatazione termica dell'aria, spruzzi fuori dal bagno di fusione, formazione di soffiature.
Soluzioni suggerite: 1) Pulire accuratamente il coperchio e la valvola antideflagrante prima della saldatura; 2) Ottimizzare il processo di saldatura con saldatura pre-punto + saldatura continua e prevenire deformazioni e deformazioni mediante saldatura a punti per ridurre i difetti di soffiatura.
02 Guasto comune della saldatura dei poli della batteria
Quando la batteria di alimentazione è raggruppata, il collegamento tra i poli positivo e negativo e il blocco adattatore viene effettuato mediante saldatura laser.
Potenziali guasti: fori di soffiatura
Causa: La saldatura del palo è la superficie di accoppiamento tra l'adattatore in alluminio e il palo con un diametro di circa 6 mm, quindi è molto soggetta a impurità residue come lubrificanti e detergenti. Il calore della saldatura laser fa evaporare rapidamente le impurità rimaste sul polo e il gas fuoriesce dalla vasca fusa, provocando soffiature.
Soluzioni suggerite: 1) Pulire accuratamente prima della saldatura per eliminare le impurità dei gas; 2) Ottimizzare il processo di saldatura per ridurre le soffiature attraverso il lento aumento di potenza. Ottimizza il processo di saldatura convenzionale a passaggio singolo in saldatura a due passaggi, prima saldatura a bassa potenza per preriscaldare il materiale e il gas di scarico, seconda saldatura ad alta potenza per ottenere la profondità di fusione richiesta.
03 Guasto alla saldatura dell'involucro della batteria e del coperchio
L'involucro della batteria di alimentazione è utilizzato principalmente in lega di alluminio Al3003, il suo spessore è generalmente compreso tra 0,6 ~ 0,8 mm, saldatura laser continua a fibra di piccola potenza comunemente utilizzata. Il principale problema di qualità della saldatura laser è la porosità, che ridurrà la tenuta della batteria.
Potenziale guasto: porosità
Soluzione consigliata: la porosità è principalmente un tipo metallurgico di porosità causato dalla decomposizione del film di ossido o del vapore acqueo. Riducendo la potenza del laser e aumentando la velocità di saldatura si riduce la porosità fino a un massimo dell'1,1%. Per ridurre ulteriormente la porosità, si consiglia di utilizzare il laser a specchio vibrante invece della saldatura a punti laser pulsato. L'effetto agitante del buco della serratura sul bagno di fusione può accelerare la fuoriuscita di bolle, che possono eliminare quasi completamente la porosità della saldatura sigillata.
La saldatura laser della batteria di alimentazione è un processo speciale, tutti gli aspetti della perdita di controllo possono influire sulla sicurezza, sulle prestazioni e sulla durata propria e del veicolo. La comprensione e la padronanza complete del processo di saldatura laser della batteria di alimentazione e l'introduzione sistematica delle migliori pratiche di supervisione della qualità del processo di saldatura laser sono la base per garantire un elevato tasso di qualificazione e coerenza della saldatura laser nella fase di produzione di massa.
La seconda edizione dello standard di valutazione del sistema di processo di saldatura CQI-15 pubblicato nel 2020 è diventato lo standard del processo di saldatura laser e del monitoraggio della qualità per i produttori di teste nel settore delle batterie di potenza ed è anche un importante standard di riferimento per i passeggeri tradizionali OEM di automobili per riconoscere il sistema di qualità e il processo di saldatura laser dei produttori di batterie di potenza.
