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汽车动力电池电芯的激光焊接和摩擦焊接失效分析

翁开尔

2016/06/02

表界面物性测试

　　随着国家支持发展新能源汽车发展，外资品牌新能源汽车的配件在国内OEM的趋势上升，也推动了汽车动力电池行业近几年迅猛增长，工艺要求越来越高。
　　汽车动力电池的电芯在生产工艺中，盖板、壳体等多个部份需要激光焊接，如果焊接质量不好，有气泡、焊接强度不够等失效，会造成电芯内的液体泄漏，是重大的质量问题并会造成安全隐患。
　　另外，在使用摩擦焊焊接电极的位置，对焊接质量要求也非常高，否则会提高焊接后附件力不好，脱落的风险，同时油脂、清洗剂残留引起的电阻增大，从而影响电性能。

　　因此主机厂对电芯的焊接质量要求非常高，不允许产生任何气泡。而铝制件在前期生产、冲压、切削过程会受到各种润滑油、冷却液的污染，如果在清洗线上没有充分清洗干净，或漂流不干净有清洗剂残留，都会提高造成焊接处的失效风险。
　　目前有一种新的检测手段，能在几秒钟内检测焊接位置是否有污染物残留，量化焊接位置的清洁度，快速判断零件是否能进入下一步焊接工序，另一方面通过检测收集，优化生产工艺，提高焊接良率。
　　德国SITA清洁度仪采用荧光原理，量化测出金属表面污染程度，读数单位为RFU(相对荧光总量，读数越大表示污染越严重)。在某知名汽车动力电池生产厂现场实测数据如下：

清洁度读数（RFU）
摩擦焊失效零件 100-200
摩擦焊合格零件 <50

　　在摩擦焊前测出清洁度数值，对提高摩擦焊的良品率，优化改进摩擦焊接的工艺效果显著。
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