[发明专利]电池外壳激光封焊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池外壳焊接技术领域，特别是涉及一种电池外壳激光封焊的方法。

背景技术

为符合轻量化设计理念，电池外壳普遍采用铝合金。传统的电池外壳封焊主要采用光纤激光连续焊。光纤激光连续焊的光纤激光光斑小，对工件装配精度要求高。然而，由于电池外壳与盖板均会存在装配误差和加工公差，采用光纤激光连续焊对电池外壳封焊后，电池外壳与盖板之间存在焊接不良现象。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种电池外壳激光封焊的方法，它能够提高电池外壳封焊的良品率。

其技术方案如下：一种电池外壳激光封焊的方法，包括如下步骤：选取盖板上的待封焊边缘中的某一点作为起焊端，并将光纤激光器与盖板的上表面进行对焦处理；将所述光纤激光器的焊接头以预设的摆动频率F，及预设的摆动幅度D，从所述起焊端沿着所述待焊缝边缘对所述盖板与电池壳体进行封焊处理。

上述的电池外壳激光封焊的方法，由于光纤激光器的焊接头以摆动的形式从起焊端沿着待焊缝边缘对盖板与电池壳体进行封焊处理，这样相当于扩大了作用到盖板上表面的激光光斑大小，从而能一定程度增大盖板与壳体之间的装配间隙及误差的容忍度；同时，光纤激光器封焊处理过程中，圆形摆动的激光束既可对液态熔池起到搅拌作用，又可对一部分已凝固的焊缝进行重熔，如此不仅细化了焊缝晶粒，还促进了焊缝中气泡的析出，从而大幅提升了焊缝质量。

进一步地，所述光纤激光器的焊接头的摆动频率F为70HZ～250HZ，摆动幅度D为0.6mm～1.4mm。

进一步地，所述光纤激光器的激光功率P为1000W～2000W；所述光纤激光器的光纤芯径为40um～120um。具体地，所述光纤激光器的光纤芯径为50um或100um。

进一步地，所述光纤激光器的焊接头沿着所述待焊缝边缘的移动速度V为50mm/s～150mm/s。

进一步地，对所述盖板与电池壳体进行封焊处理过程中，所述光纤激光器的焊接头摆动的轨迹为圆形、“一”字形、“8”字形或椭圆形。

进一步地，采用旋转镜片或振镜模块搭载所述光纤激光器的焊接头运动，使所述光纤激光器摆动的轨迹为圆形；采用三轴机械手搭载所述光纤激光器的焊接头运动，使所述光纤激光器的焊接头从所述起焊端沿着所述待焊缝边缘对所述盖板与电池壳体进行封焊处理，并使所述光纤激光器的焊接头回到所述起焊端。

进一步地，所述光纤激光器对所述盖板进行封焊过程中，所述焊接头摆动的相邻轨迹之间的重叠度δ满足于40％≤δ≤70％。如此，能在盖板上形成品质优良的焊缝。

进一步地，所述盖板包括中部板块与外围板缘，所述中部板块与所述外围板缘相连；所述外围板缘绕所述中部板块侧壁周向设置，所述外围板缘搭设在所述电池壳体端部上；所述中部板块伸入到所述电池壳体内，所述中部板块外侧壁与所述电池壳体内侧壁之间的间隙大小b1不大于0.5mm。如此，能防止激光束摆动到中部板块外侧壁与壳体内侧壁之间的缝隙处漏光而烧损电芯。

进一步地，所述外围板缘与所述电池壳体端面之间的间隙大小b2不大于0.2mm。

进一步地，所述中部板块的厚度d1不大于2mm，所述电池壳体侧壁的厚度d2不大于1mm，且所述d1≥d2。

附图说明

图1为本发明实施例所述电池壳体进行激光封焊的示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本发明实施例所述的电池壳体与盖板的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的电池壳体与盖板的焊缝表面结构示意图；

图5为本发明其中一个实施例所述的电池壳体与盖板的焊缝横截面熔池形貌金相图；

图6为本发明另一个实施例所述的电池壳体与盖板的焊缝横截面熔池形貌金相图。

附图标记：

10、盖板，11、中部板块，12、外围板缘，20、电池壳体。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。