应用于电动汽车电池的激光焊接技术

作者:通快(中国)有限公司 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2016-10-25
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作为电动汽车中的关键部件,蓄电池的制造具有多重挑战。比亚迪在电池领域载誉已久,拥有独立的高性能电池制造技术,对于高敏感组件,采用通快的多种激光器实现高精度生产,对保证产品质量,提升竞争优势起到重要作用。

伦敦繁忙的街道上穿梭着几千辆红色双层公共汽车,其中16 号公共汽车格外与众不同,它是全球首款电动双层公共汽车。目前,全球越来越多的城市效仿伦敦提出的本地交通零排放构想,优先选用环保的电动公共汽车。在这一大趋势下,中国汽车企业比亚迪首当其冲,赢得了越来越多全球用户的青睐。

关注电动车核心部件

在环保日益受到关注的今天,电动汽车为我们创造更环保的未来。电动机不会排放有害的CO2,比内燃机更加高效:汽油动力车辆的能量转换效率仅为 19%,而电动车则高达 64%。在电动车的设计中,最大的难题是蓄电池,而不是引擎。电池是电动车的核心组件,比亚迪作为电动公共汽车制造商在电池领域声誉卓著,其重要的原因就是拥有独立的高性能电池制造技术。

比亚迪于 1995 年开始生产可充电电池,但是直到 2003 年才把发展重心转至汽车领域。从电动机一直到方向盘和挡板,几乎所有组件都是在比亚迪内部生产。2009 年,公共汽车加入其产品组合。比亚迪为这些车辆自主研发了磷酸铁电池,其不易出现失火或爆炸的热逸散现象,更加安全。同时,比亚迪开发的电池为可回收型,更加环保。为了保证行驶里程,电动汽车的电池还必须具备存储能力高以及体积小、轻便等特点。

发挥激光技术优势

随着用户对储能设备的要求不断提高,同时,对交货周期、性价比等要求日益升级,需要企业采用高效、可靠的生产流程来保证。焊接对于电池的生产流程至关重要,特别要采用焊接技术连接接头、密封电池外壳。

根据焊接工作的特定类型比亚迪分别采用适当的技术,包括电阻焊接、超声波焊接和电子束焊接。对于高敏感性组件,比亚迪采用了激光焊接技术,其电池工厂共安装了上百台通快激光器。由于大部分焊接操作都是在厚度不超过 2 mm的部件上进行的,而这些部件均采用铜、铝或铝合金制成,为了避免损坏精细的电池组件,焊接流程必须尽可能减小对周围材料的影响。此类流程的主要要求是焊缝微细、热扩散低、内应力低并将变形降至最低。对此,TruDisk 激光器极具优势(见文中图)。

碟片激光器非常适合用于焊接铜或铝等高反射材料。通过调整激光束的焦点可以快速从一个焊点移动到另一个焊点,同时还可以通过调整工作角度来避免损坏光学器件。对于密封电池外壳,比亚迪采用了脉冲激光技术,可有效地保证焊缝绝不漏气,而且在这个过程中不会产生过多热量。所选择的方法在连续的激光脉冲之间为材料保留了冷却时间,完全符合要求。

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