動力電池為汽車提供動力，在很大程度上決定了汽車的安全性、可靠性和耐久性。動力電池的電芯及模組的制造過程中都大量應(yīng)用激光焊接這種特殊工藝。

以動力電池常用的方殼電芯為例，有蓋板防爆閥的激光焊接，極柱的激光焊接，蓋板與殼體的激光焊接等。進(jìn)行激光焊接鋁合金過程中，很容易產(chǎn)生爆點(diǎn)、氣孔、焊接裂紋等不合格的現(xiàn)象，因此需要定義不合格項(xiàng)的影響，分析影響的后果（危害程度），明白產(chǎn)生激光焊接不合格的機(jī)理，從而采取有效的措施，來提高量產(chǎn)階段的激光焊接的質(zhì)量及一致性，提高產(chǎn)線的產(chǎn)出，降低焊接不合格，降低料廢的成本。

動力電池防爆片（閥）的焊接

（動力電池焊接工藝流程）

動力電池防爆片為焊接的后道工藝，它是電池蓋板上的薄壁閥體，當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過規(guī)定值時，防爆片閥體率先破裂泄氣，釋放壓力，避免電池爆裂，對汽車造成二次傷害。

防爆閥結(jié)構(gòu)巧妙，多用激光焊接牢固一定形狀的兩個鋁質(zhì)金屬片。當(dāng)電池內(nèi)部壓力升高到一定值時，鋁片從設(shè)計的凹槽位置處破裂，防止電池進(jìn)一步膨脹造成爆炸。

常見激光焊接失效情況

（電池防爆片與蓋板）

防爆片在焊接過程中容易出現(xiàn)的問題主要包括以下幾個方面，并詳細(xì)說明其原因：

1. 過燒穿孔或炸孔

問題描述：
防爆閥是一種純鋁的薄片，不同的位置厚度不同。用紅外光纖激光器焊接時，由于固態(tài)鋁材對紅外激光的反射率高，且材料很薄，如焊接工藝不當(dāng)，防爆閥在激光焊接過程中容易出現(xiàn)過燒穿孔或者炸孔，使其失去泄壓防爆的功能。

原因說明：

• 激光功率過高：激光焊接過程中，如果激光功率設(shè)置過高，激光束在極短的時間內(nèi)將大量能量傳遞給防爆片，使其局部溫度迅速升高至熔點(diǎn)以上，導(dǎo)致材料熔化甚至汽化，形成穿孔或炸孔。
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• 焊接時間過長：焊接時間過長同樣會導(dǎo)致防爆片持續(xù)受熱，熱量累積超過材料的承受能力，引發(fā)熔化或穿孔。
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• 材料特性：防爆片多為鋁質(zhì)薄片，材料對激光的反射率較高，但同時也很薄，因此更容易受到激光能量的影響而發(fā)生變形或熔化。

2. 焊縫質(zhì)量問題

問題描述：
焊縫的密封性對防爆片至關(guān)重要，焊接過程中若操作不當(dāng)或焊接參數(shù)設(shè)置不合理，可能導(dǎo)致焊縫不密封或焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定。

原因說明：

• 熱輸入量控制不當(dāng)：焊接過程中熱輸入量的控制直接影響焊縫的質(zhì)量。如果熱輸入量過大，焊縫區(qū)域溫度過高，可能導(dǎo)致焊縫熔化過度、出現(xiàn)裂紋或氣孔等缺陷；如果熱輸入量過小，則可能導(dǎo)致焊縫未熔合或強(qiáng)度不足。
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• 焊接參數(shù)設(shè)置不合理：焊接參數(shù)包括焊接電流、電壓、焊接速度等，這些參數(shù)的合理設(shè)置是保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵。如果參數(shù)設(shè)置不合理，如電流過大、速度過慢等，都可能導(dǎo)致焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定。
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• 材料清潔度：焊接前如果未對防爆片進(jìn)行充分的清潔處理，表面存在的油污、氧化物等雜質(zhì)可能影響焊縫的潤濕性和結(jié)合力，導(dǎo)致焊縫質(zhì)量下降。

3. 變形和塌陷

問題描述：
在電焊過程中，防爆片容易發(fā)生熔化或變形，進(jìn)而引起塌陷現(xiàn)象。

原因說明：

• 焊接溫度過高：電焊過程中，如果焊接溫度過高或焊接時間過長，防爆片可能因受熱不均而發(fā)生局部熔化或變形。
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• 材料厚度和剛度：防爆片多為薄片材料，其厚度和剛度相對較小，因此更容易在焊接過程中受到熱應(yīng)力的影響而發(fā)生變形。
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• 焊接位置：焊接位置的選擇也會影響防爆片的變形情況。如果焊接位置選擇不當(dāng)，如直接在防爆片的中心或邊緣進(jìn)行焊接，可能導(dǎo)致防爆片受熱不均而發(fā)生變形。

防爆片在焊接過程中需要嚴(yán)格控制各項(xiàng)參數(shù)和工藝條件以確保其質(zhì)量。同時，防爆片本身也需要一定的品質(zhì)要求，避免影響焊接效果。一款適配的防爆片對激光焊接幫助是非常大的，不僅要求焊縫密封，嚴(yán)格控制熱輸入量，保證焊縫的破壞壓力值穩(wěn)定，過大或太小都會對電池的安全性造成很大影響。

（禾聚精密部分電池防爆片類型圖）