CN108515263A - 一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法 - Google Patents

一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，涉及铝壳电池制造技术领域。本发明防爆片激光焊接方法包括以下方法步骤：S1.将防爆片置于铝壳电池盖板的泄压孔上，采用真空吸附装置产生负压，将防爆片与铝壳电池盖板的泄压孔边缘真空吸附贴紧；S2.围绕防爆片的焊接路径选择若干个焊接点，采用激光焊接头进行激光打点预焊接；S3.破掉真空负压，移开真空吸附装置；S4.围绕防爆片的焊接路径，采用激光焊接头进行激光全焊接，将防爆片和铝壳电池盖板焊接一起。本发明能显著降低防爆片在全焊过程中出现上翘变形问题，能避免焊接炸点导致漏气的问题，能显著提高焊接良率。

Description

一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法
技术领域
本发明涉及铝壳电池制造技术领域，特别涉及一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法。
背景技术
在动力电池行业，为了预防铝壳电池内部因高气压而出现的爆炸问题，需要在铝壳电池的盖板上焊接防爆片，防爆片的功能是铝壳电池由于升温或其他因素导致内部压力过大时防爆片会破掉给电池泄压，防止电池爆炸。铝壳电池盖板的防爆片结构如图1所示，在铝壳电池盖板1上设置泄压孔11，在泄压孔11上焊接一片能承受一定压力的防爆片2，焊接必须密封不能漏气。
目前，铝壳电池盖板的防爆片通常采用传统焊接方式进行焊接，参照中国专利201010147892.X，其公开了一种动力锂离子电池电极盖板防爆膜焊接方法，将盖板与防爆膜（即防爆片）固定在一起，其特点是盖板与防爆膜（即防爆片）加工时，先在盖板上制出凹槽，在凹槽内放置钎焊料，采用钎焊将盖板与防爆膜焊接成一整体结构。但此种焊接方式具有如下缺点：防爆片与盖板的焊接效率低，焊接不均匀，焊接面光滑度差，焊接处易出现炸点漏气，影响电池寿命。
随着技术地进步，铝壳电池盖板的防爆片焊接方式逐渐出现了激光焊接工艺，激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，通过使用激光束将两件工件熔合在一起，铝壳电池盖板的防爆片采用激光焊接工艺焊接后，使防爆片与盖板的焊接效率和焊接均匀度大幅提高，焊接面光滑平整，同时也提高了铝壳电池的寿命。
然而，现有铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方式是用真空装置把防爆片紧紧吸附在盖板上，防止焊接时由于防爆片热变形而翘起导致焊接不良。此方法要求防爆片跟电池盖板必须贴合紧密，否则会出现焊接炸点导致漏气不良，实际生产中防爆片和盖板的泄压孔很难保证很高的尺寸一致性，并且，激光焊接的热量会令防爆片产生热应力，该热应力大于真空吸咐力，该热应力容易使防爆片的边缘产生上翘变形，从而造成防爆片边缘也会产生炸点或漏气不良问题，经统计，这种激光焊接生产过程中会出现3%-7%的不良率。因而提高铝壳电池盖板的防爆片激光焊接良品率一直是防爆片焊接的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，该激光焊接方法能显著降低防爆片在全焊过程中出现上翘变形问题，能避免焊接炸点导致漏气的问题，能显著提高焊接良率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于，包括以下方法步骤：
S1.将防爆片置于铝壳电池盖板的泄压孔上，采用真空吸附装置产生负压，将防爆片与铝壳电池盖板的泄压孔边缘真空吸附贴紧；
S2.围绕防爆片的焊接路径选择若干个焊接点，采用激光焊接头进行激光打点预焊接；
S3.破掉真空负压，移开真空吸附装置；
S4.围绕防爆片的焊接路径，采用激光焊接头进行激光全焊接，将防爆片和铝壳电池盖板焊接一起。
作为对本发明的进一步阐述：
优选地，所述真空吸附装置包括真空吸附治具主体，真空吸附治具主体上设有用于置放铝壳电池盖板的盖板槽，所述盖板槽中对应于防爆片的位置设置有真空腔，真空腔内用于产生真空负压。
优选地，在步骤S2中，激光打点预焊接过程不吹激光焊接保护气体，使各个焊接点熔池在焊接之后，具有粗糙的表面。
优选地，在步骤S4中，激光全焊接过程吹激光焊接保护气体，使防爆片的焊接路径熔池具有光滑的表面。进一步，所述激光焊接保护气体为氩气或氮气。
优选地，所述激光焊接头的激光为808nm激光或者980nm激光或者1064nm激光或者CO2激光。
优选地，所述焊接点的数量为6～12个，均匀分布在防爆片的焊接路径上。
本发明的有益效果是：本发明与目前行业内同类产品的焊接工艺相比，本发明通过先在真空吸附状态下进行激光打点预焊接，再破掉真空吸附后进行激光全焊接，有效避免了在真空吸附焊接过程中产生的烟渍对焊缝的污染，并且，激光打点预焊接之后，能使铝壳电池盖板与防爆片之间连接紧固，显著降低防爆片在全焊过程中出现上翘变形问题，改善焊接效果，避免焊接炸点和漏气现象的发生，显著提高了铝壳电池盖板的防爆片焊接良率，良品率接近100%。
附图说明
图1为铝壳电池盖板与防爆片的结构图。
图2为本发明的焊接示意图及真空吸附装置结构剖视图。
图中：1.铝壳电池盖板；11.泄压孔；2.防爆片；3.真空吸附治具主体；4.盖板槽；5.真空腔；6.激光焊接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
本发明为一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，参照图1，是在铝壳电池盖板1上焊接一片能承受一定压力的防爆片2，当铝壳电池发生异常鼓气时，将首先顶开防爆片，避免铝壳电池发生爆炸，而在铝壳电池未发生异常鼓气时，则要求防爆片不能有炸点或漏气点，本发明铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法包括以下方法步骤：
S1.将防爆片置于铝壳电池盖板的泄压孔上，采用真空吸附装置产生负压，将防爆片与铝壳电池盖板的泄压孔边缘真空吸附贴紧；
S2.围绕防爆片的焊接路径选择若干个焊接点，采用激光焊接头6进行激光打点预焊接（参照图2）；
S3.破掉真空负压，移开真空吸附装置；
S4.围绕防爆片的焊接路径，采用激光焊接头进行激光全焊接，将防爆片和铝壳电池盖板焊接一起。
本发明在真空吸附状态下进行激光打点预焊接，能够利用各个焊接点将防爆片固定在铝壳电池盖板的泄压孔边缘，随后再破掉真空吸附后进行激光全焊接，在激光全焊过程中，由于无真空负压吸咐，使得烟气不会被吸入焊缝中残留形成炸点或漏气点；并且，激光打点预焊接之后，能使铝壳电池盖板与防爆片之间连接紧固，显著降低防爆片在全焊过程中出现上翘变形问题，改善焊接效果，避免焊接炸点和漏气现象的发生。
如图2所示，所述真空吸附装置包括真空吸附治具主体3，真空吸附治具主体3上设有用于置放铝壳电池盖板1的盖板槽4，所述盖板槽4中对应于防爆片2的位置设置有真空腔5，真空腔5内用于产生真空负压。真空腔5的宽度大于防爆片2宽度，当对真空腔5进行抽真空时，铝壳电池盖板1贴紧吸附于盖板槽4中，防爆片2贴紧吸附于铝壳电池盖板的泄压孔中，以定位防爆片。
在步骤S2中，激光打点预焊接过程不吹激光焊接保护气体，使各个焊接点熔池在焊接之后，具有粗糙的表面。这样，当采用激光焊接头进行激光全焊接时，粗糙的焊接点熔池表面难以反射激光，从而避免了反射的激光破坏激光焊接头，保护了激光焊接头。
在步骤S4中，激光全焊接过程吹激光焊接保护气体，使防爆片的焊接路径熔池具有光滑的表面。这样，能使防爆片与盖板的焊接均匀度非常好，焊接面光滑平整。优选地，所述激光焊接保护气体为氩气或氮气。
在上述技术方案中，所述激光焊接头的激光为808nm激光或者980nm激光或者1064nm激光或者CO2激光。
在上述技术方案中，所述焊接点的数量为6～12个，均匀分布在防爆片的焊接路径上。
以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于，包括以下方法步骤：
S1.将防爆片置于铝壳电池盖板的泄压孔上，采用真空吸附装置产生负压，将防爆片与铝壳电池盖板的泄压孔边缘真空吸附贴紧；
S2.围绕防爆片的焊接路径选择若干个焊接点，采用激光焊接头进行激光打点预焊接；
S3.破掉真空负压，移开真空吸附装置；
S4.围绕防爆片的焊接路径，采用激光焊接头进行激光全焊接，将防爆片和铝壳电池盖板焊接一起。
2.根据权利要求1所述铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于：所述真空吸附装置包括真空吸附治具主体，真空吸附治具主体上设有用于置放铝壳电池盖板的盖板槽，所述盖板槽中对应于防爆片的位置设置有真空腔，真空腔内用于产生真空负压。
3.根据权利要求1所述铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于：在步骤S2中，激光打点预焊接过程不吹激光焊接保护气体，使各个焊接点熔池在焊接之后，具有粗糙的表面。
4.根据权利要求1所述铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于：在步骤S4中，激光全焊接过程吹激光焊接保护气体，使防爆片的焊接路径熔池具有光滑的表面。
5.根据权利要求4所述铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于：所述激光焊接保护气体为氩气或氮气。
6.根据权利要求1所述铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于：所述激光焊接头的激光为808nm激光或者980nm激光或者1064nm激光或者CO2激光。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述铝壳电池盖板的防爆片激光焊接方法，其特征在于：所述焊接点的数量为6～12个，均匀分布在防爆片的焊接路径上。
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