一种动力电池壳体的封口焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种动力电池壳体的封口焊接方法，其中，包括步骤：采用连续光纤激光器对装夹固定好的动力电池壳体，采用调制脉冲模式进行焊接，焊接速度为100mm/s～300mm/s；焊接时采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口。本发明专利技术通过采用调制脉冲模式进行高速焊接，并采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口，不仅可以提升焊接效率，而且能避免拐角焊缝处出现过熔，保证焊缝质量，还能减少热输入量，提高焊接稳定性，同时还能搞提高焊接过程对粉尘颗粒等异物的工艺适应性，提高产品良率。

A sealing welding method for the shell of a power battery

The invention discloses a sealing welding method, a power battery shell which comprises the steps of: using a continuous fiber laser on the battery clamping fixed, using pulse modulation mode for welding, the welding speed is 100mm/s ~ 300mm/s; welding using gradient of the welding parameter setting, reducing the laser power in the weld corner. Welding sealing in the focal point. The invention of high speed welding by using pulse modulation mode, and the gradient of the welding parameter setting, reducing the laser power in the weld corner welding sealing at the focus, not only can improve the welding efficiency, but also can avoid the corner weld penetration occurred, to ensure weld quality, but also reduce the amount of heat input, improve the welding stability. At the same time can increase process adaptability of welding process on dust particles and other foreign materials, improve product yield.

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池壳体的封口焊接方法
本专利技术涉及激光焊接
，尤其涉及一种动力电池壳体的封口焊接方法。
技术介绍
传统的电池封口一般采用脉冲激光器进行焊接，通过单点焊接并保证焊点之间的满足70％～90％的重叠率，焊接速度一般为3mm/s～8mm/s，由于焊接速度较慢导致壳体一定的热积累，焊缝深度存在不均匀性。动力电池壳体封口采用连续激光器进行焊接时，焊接速度一般为40mm/s～100mm/s，速度虽相较脉冲激光器有较大幅度提高，但是由于工作平台自身的限制，速度继续增大时，在焊接形状的拐角处会出现速度下降导致壳体过熔的现象。光纤激光器连续焊接时对异物较为敏感，如果焊接部位存在粉尘等颗粒等会导致爆点等现象，导致良品率较低。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种动力电池壳体的封口焊接方法，从而克服现有技术中对动力电池壳体进行封口焊接时，在焊缝拐角处会发生过熔，连续焊接时对异物较为敏感，良品率较低的问题。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种动力电池壳体的封口焊接方法，其中，包括步骤：采用连续光纤激光器对装夹固定好的动力电池壳体，采用调制脉冲模式进行焊接，焊接速度为100mm/s～300mm/s；焊接时采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，所述焊接时采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口的步骤具体包括步骤：计算焊接头运行到四个拐角处所用的时间；在焊接头运行到焊缝拐角处时，通过波形设置功率与时间的配合，在拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，所述方法还包括步骤：焊接前，预先确定起始焊接点及速度，将动力电池壳体上固定的盖板的每个位置与时间形成对应关系。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，所述方法还包括步骤：焊接前，使用动力电池焊接夹具对动力电池壳体进行装夹焊接定位，其中，焊装夹具的高度低于盖板高度4～6mm。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，所述方法还包括步骤：在对动力电池壳体进行装夹焊接定位之前，先将电芯放入动力电池壳体内，再将盖板与动力电池壳体平整对接，然后采用点焊固定。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，所述调制脉冲模式的调制脉冲频率为0Hz～500Hz。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，所述调制脉冲模式的调制脉冲间隔时间为0.2ms～10ms。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，所述连续光纤激光器的功率为2.2KW～4.5KW。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，焊接时，离焦量控制为+4mm。所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其中，焊接时，用氩气作为保护气，且采用直吹方式，吹气流量为20L/min～30L/min。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种动力电池壳体的封口焊接方法，通过采用调制脉冲模式进行高速焊接，并采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口，不仅可以提升焊接效率，而且能避免拐角焊缝处出现过熔，保证焊缝质量，还能减少热输入量，提高焊接稳定性，同时还能搞提高焊接过程对粉尘颗粒等异物的工艺适应性，提高产品良率。附图说明图1为本专利技术实施例的动力电池壳体的封口焊接方法的流程图。图2是本专利技术实施例的动力电池壳体和盖板的结构示意图。图3是本专利技术应用实施例的连续光纤激光器调制脉冲模式的波形图。图4是本专利技术应用实施例的动力电池壳体的封口焊接的效果示意图。具体实施方式本专利技术提供一种动力电池壳体的封口焊接方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术较佳实施例的动力电池壳体的封口焊接方法，如图1所示，包括：步骤S100、采用连续光纤激光器对装夹固定好的动力电池壳体，采用调制脉冲模式进行焊接，焊接速度为100mm/s～300mm/s；步骤S200、焊接时采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口。本专利技术实施例中，动力电池壳体以及盖板形状如图2所示，盖板2固定在动力电池壳体1上，激光束3用来焊接封口。本专利技术采用调制脉冲模式进行高速焊接，其中更优选的焊接速度为150mm/s～300mm/s。采用调制脉冲进行高速封口焊接时，调制频率及脉冲时间间隔可调，可以在达到光滑、均匀的焊缝，满足焊缝质量要求的情况下减少热输入量，而脉冲激光器相对连续激光器对异物有更好的适应性，因此本专利技术方法还能提高焊接过程对粉尘颗粒等异物的工艺适应性，提高焊接稳定性。进一步的，本实施例中，所述步骤S200具体包括：步骤S210、计算焊接头运行到四个拐角处所用的时间；步骤S220、在焊接头运行到焊缝拐角处时，通过波形设置功率与时间的配合，在拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接。具体实施时，使用渐变参数设置，焊接头高速焊接时，控制激光器分段连续出光，精确计算焊接头运行到四个拐角处所用的时间，在焊接头运行到拐角处时，通过波形设置功率与时间的配合，在四个拐角处降低激光功率来保证拐角焊缝处不会出现过熔坍塌，且在焊缝拐角处通过渐变参数设置来降低功率，采用在焦点处焊接，不易受外界干扰产生不良影响，焊接效果好。进一步的，本实施例中，所述方法还包括步骤：焊接前，预先确定起始焊接点及速度，将动力电池壳体上固定的盖板的每个位置与时间形成对应关系，从而可以精确计算焊接头运行到四个拐角处所用的时间，以进行渐变的焊接参数设置。进一步的，本实施例中，所述方法还包括步骤：焊接装夹：焊接前，使用动力电池焊接夹具对动力电池壳体进行装夹焊接定位，其中，焊装夹具的高度低于盖板高度4～6mm。具体实施时，优选焊装夹具高度略低于盖板高度约5mm且夹具材质优选为铜。进一步的，本实施例中，所述方法还包括步骤：焊前准备：在对动力电池壳体进行装夹焊接定位之前，先将电芯放入动力电池壳体内(电芯入壳)，再将盖板与动力电池壳体平整对接，然后采用点焊固定，以保证焊接时不会因为工作台的抖动等导致盖板位置变化。进一步的，本实施例中，所述调制脉冲模式的调制脉冲频率为0Hz～500Hz；调制脉冲间隔时间为0.2ms～10ms；所述连续光纤激光器的功率为2.2KW～4.5KW；焊接时，离焦量控制为+4mm；用纯度为99.9％的氩气作为保护气，且采用直吹方式，吹气流量为20L/min～30L/min。通过对激光功率、气流量的大小、直吹气嘴的高度等的优化可得到外观光滑均匀的焊缝。具体实施时，例如可以采用如图3所示的焊接波形图，其中调制脉宽为5ms，调制频率为200Hz，焊接速度为200mm/s，采用以上参数进行焊接时，可获得外观光滑均匀的焊缝，如图4所示，盖板2和动力电池壳体1之间的焊缝4的熔深为1.36mm，满足焊接要求。本专利技术采用光纤激光器的调制脉冲模式，分段连续出光，在焊接速度为100mm/s～300mm/s内、调制频率0Hz～500Hz内可获得光滑均匀的焊缝且在焊缝拐角处不会发生过熔坍塌现象。采用本专利技术方法高速焊接时，不仅可以保证焊缝各处的均匀性，同时还可以降低焊接过程的敏感性，对大规模批量生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池壳体的封口焊接方法，其特征在于，包括步骤：采用连续光纤激光器对装夹固定好的动力电池壳体，采用调制脉冲模式进行焊接，焊接速度为100mm/s～300mm/s；焊接时采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池壳体的封口焊接方法，其特征在于，包括步骤：采用连续光纤激光器对装夹固定好的动力电池壳体，采用调制脉冲模式进行焊接，焊接速度为100mm/s～300mm/s；焊接时采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口。2.根据权利要求1所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其特征在于，所述焊接时采用渐变的焊接参数设置，在焊缝拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接封口的步骤具体包括步骤：计算焊接头运行到四个拐角处所用的时间；在焊接头运行到焊缝拐角处时，通过波形设置功率与时间的配合，在拐角处降低激光功率，在焦点处进行焊接。3.根据权利要求2所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：焊接前，预先确定起始焊接点及速度，将动力电池壳体上固定的盖板的每个位置与时间形成对应关系。4.根据权利要求1所述的动力电池壳体的封口焊接方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：焊接前，使用动力电池焊接夹具对动力电池壳体进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱德宇，刘昊，徐作斌，胡勇，李淼，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44