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。進行激光焊接鋁合金過程中，很容易產(chǎn)生爆點、氣孔、焊接裂紋等不合格的現(xiàn)象，因此需要定義不合格項的影響，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，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以上，導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或焊接參數(shù)設(shè)置不合理，可能導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：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，則可能導致焊縫未熔合或強度不足。
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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，如直接在防爆片的中心或邊緣進行焊接，可能導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格控制各項參數(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）