• 激光焊接爆点是多少？
• 爆炸点对锂电池有什么影响？
• 爆点原因分析
• 爆点控制措施

在激光焊接中，焊接质量和效率一直是各大锂电池厂商关注的重点，同时设备的稳定性也是电池生产效率和质量的关键。

目前方形铝壳电池生产中，顶盖周边焊接质量对电池组装生产的影响非常关键。目前最佳生产效率可达99.5%（方形铝壳电池，壳体厚度0.6mm），但大多数情况下只能维持在97.5~98.5%左右。实际生产中，对焊缝质量影响最大的是焊缝，爆点、针孔等缺陷较多，其次是虚焊、偏光等缺陷。

激光焊接爆点是多少？

锂电池激光焊接产生的缺陷按其成型和性能分为：成型缺陷（气孔飞溅、爆炸点、成型一致性差）、连接缺陷（裂纹、咬边）、性能缺陷等。

爆点是锂电池行业激光焊接点状缺陷的俗称，其实质是飞溅的问题（也称火爆）。造成飞溅的因素有很多，比如材料的清洁度、材料本身的纯度、材料本身的特性等等，但激光器的稳定性才是决定性因素。壳体表面出现凸起、气孔、内部出现气泡等，一般是由于光纤芯径太小或者激光能量设置过高造成的。

当激光束持续加热时，固态金属转变为液态，形成熔池。随后，熔池中的液态金属被加热并“沸腾”。最终，材料吸收热量汽化，沸腾改变内部压力，带出周围的液态金属包裹，最终产生“飞溅”。

激光持续作用于材料，使材料气化并剧烈膨胀，产生压力，形成熔融状态（左图）。随后，当金属蒸气逸出时，产生高压，将材料推至小孔顶部（中图）。最终，飞溅物被推出小孔顶部，并粘附在表面形成熔体。

爆炸点对锂电池的影响

爆点不单单是外观问题，不同工艺的爆点对电池的影响也不同。

电池连接片焊接工艺：

影响连接片与顶盖的连接强度和载流能力。如果飞溅物落在裸电池表面，会烧坏隔膜，造成极片间短路。如果残留在电池内部，会造成自放电异常。

在顶盖焊接、封钉焊接过程中，爆炸点影响电芯的气密性和壳体抵抗内部膨胀的机械强度，使用过程中存在液体泄漏、水汽进入的隐患。

模块包级别主要影响机械强度和过电流。

爆炸点原因

根据爆点的出现，一般可以分为黑色爆点、白色爆点两种。

（1）黑色爆点产生的原因

激光穿过污点时会发生剧烈的氧化反应形成气体，直接影响熔池匙孔的稳定性，形成黑色爆炸点。具体表现为熔池匙孔异常闭合，导致熔深不足、熔宽不足、表面未熔化或直接穿透母材，需要金相切割来辅助判断。污染物的来源一般包括以下几个方面：

① 进料中残留异物

主要是由于加工过程中零件的流出所致，如冲孔、落料的设备润滑油、调整、粘贴夹具的胶带等。

②零部件包装、运输过程中的污染

这主要是因为顶盖和铝壳的锋利边缘以及包装材料刮伤造成的有机物残留。

③ 焊接过程中产生的污渍附着在焊缝上

例如，操作人员用脏手套抓电池芯，污染了待焊接的位置。

（2）银爆点产生的原因

主要是由于激光深熔焊时，小孔的动态行为不稳定。如果处于工艺窗口的上下限，很容易因外界环境的变化而导致小孔不稳定，造成小孔破裂，飞溅物会造成熔深不足，外观不合格。这种情况一般会伴有断焊（部分未熔合、熔深不足、熔化不足、能量不足）。

保护气体湍流，一般出现在拐角附近，并且通常伴有焊缝颜色的变化（氧化）。

激光焊接头或轴晃动，造成锁孔不稳定。

预焊点焊位置不稳定，熔化量突然变化。

环形点焊或复合焊，芯部功率与外环功率之比过大，熔深过深，小孔不稳定。

工艺参数选择接近工艺窗口的上下限，导致匙孔不稳定。

来料表面含水量异常。

锂电池激光焊接缺陷-爆点解决方案

关键在于实验设计验证问题，找到原因，然后有针对性地解决。

（1）保证焊缝表面间隙的一致性，间隙要小（根据现场和产品设定标准）。

（2） 无污渍（可以人为涂抹蓝膜、胶水等污渍来验证是什么污渍，来自哪个工位、那个动作、那个夹具，程序动作是否合理）。

（3） 可用小力量击打钢板来检查挥杆情况。

（4） 熔池不稳定：注意不要将离焦量、保护气体流量、轨迹、能量以及内外环功率比选择在工艺窗口的上下边界上，以免小孔处于不稳定状态，受到环境波动的影响。

转自：锂电派

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