[激光原理与应用-111]:南京科耐激光-激光焊接-焊中检测-智能制程监测系统IPM介绍 - 15 - 常见缺陷与波形特征

目录

前言:激光焊接时的光谱特征

可见光

反射光

红外热辐射光

总结

[一、动力电池 - 模组 - BusBar焊接](#一、动力电池 - 模组 - BusBar焊接)

[1.1 概述](#1.1 概述)

[1.2 没有缺陷波形:一条焊缝](#1.2 没有缺陷波形:一条焊缝)

[1.3 保护气缺失](#1.3 保护气缺失)

[1. 可见光](#1. 可见光)

[2. 反射光](#2. 反射光)

[3. 红外光](#3. 红外光)

综合分析

[1.4 功率衰减](#1.4 功率衰减)

[1. 可见光](#1. 可见光)

[2. 反射光](#2. 反射光)

[3. 红外光](#3. 红外光)

综合分析

[1.5 表面污染](#1.5 表面污染)

[1. 可见光](#1. 可见光)

[2. 反射光](#2. 反射光)

[3. 红外光](#3. 红外光)

综合分析

[1.6 保护镜污染](#1.6 保护镜污染)

[1. 可见光](#1. 可见光)

[2. 反射光](#2. 反射光)

[3. 红外光](#3. 红外光)

综合分析

[1.7 夹层污染](#1.7 夹层污染)

[1. 可见光](#1. 可见光)

[2. 反射光](#2. 反射光)

[3. 红外光](#3. 红外光)

综合分析

[1.8 离焦变化](#1.8 离焦变化)

[1. 可见光](#1. 可见光)

[2. 反射光](#2. 反射光)

[3. 红外光](#3. 红外光)

综合分析

[二、动力电池 - 顶盖 - 防爆阀](#二、动力电池 - 顶盖 - 防爆阀)

[2.1 概述](#2.1 概述)

(1)、防爆阀的作用

(2)、焊接方法

(3)、焊接优势

(4)、焊接注意事项

(5)、焊接质量检测

[2.2 无缺陷:一条焊缝](#2.2 无缺陷:一条焊缝)

[2.3 离焦](#2.3 离焦)

[2.4 功率衰减](#2.4 功率衰减)

[2.5 保护气缺失](#2.5 保护气缺失)

[​编辑2.6 夹层污染](#编辑2.6 夹层污染)

[2.7 工件变形](#2.7 工件变形)

[2.8 表面污染](#2.8 表面污染)

[三、动力电磁 - 顶盖 - 转接片](#三、动力电磁 - 顶盖 - 转接片)

[3.1 概述](#3.1 概述)

一、动力电池顶盖

主要功能:

二、转接片

主要结构和功能:

三、转接片在动力电池顶盖中的应用

四、注意事项

[3.2 无缺陷:三条焊缝](#3.2 无缺陷:三条焊缝)

[3.3 功率衰减](#3.3 功率衰减)

[3.4 保护气缺失](#3.4 保护气缺失)

[3.5 环境污染](#3.5 环境污染)

[3.6 表面污染](#3.6 表面污染)

[3.7 夹层污染](#3.7 夹层污染)

[3.8 离焦](#3.8 离焦)

四、不同场景波形的比较

[4.1 无缺陷](#4.1 无缺陷)

[4.2 功率衰减](#4.2 功率衰减)

[4.3 保护气缺失](#4.3 保护气缺失)

[4.4 环境污染](#4.4 环境污染)

[4.5 表面污染](#4.5 表面污染)

[4.6 夹层污染](#4.6 夹层污染)

[4.7 离焦](#4.7 离焦)

补充说明:


前言:激光焊接时的光谱特征

激光焊接时的光谱特征涉及多个方面,包括可见光、反射光以及红外热辐射光等。

以下是对这些光谱特征的详细分析:

可见光

在激光焊接过程中,尤其是当使用可见光激光器(如绿光激光器、蓝光激光器等)时,焊接区域可能会发出可见的激光光束以及由焊接过程产生的其他可见光。这些光主要来源于激光束与金属材料的相互作用,包括激光束的照射、材料的吸收、反射以及焊接过程中产生的等离子体羽辉等。

  • 等离子体羽辉 :激光焊接时,金属表面在激光束的照射下会迅速升温并熔化,形成熔池。同时,部分金属会蒸发形成金属蒸汽,当金属蒸汽中的粒子被激光进一步电离时,会形成等离子体羽辉 。这些等离子体羽辉会发出特定波长的光,其中可能包含可见光成分。例如,绿光激光器发出的激光波长为500~560nm,正好位于可见光范围内;而蓝光激光器的波长则更短,为400nm~500nm,同样属于可见光。
  • 材料特性:不同材料的激光焊接过程中产生的可见光光谱特性也会有所不同。例如,铝合金在激光焊接时产生的等离子体羽辉可能包含Al原子谱线、AlO自由基分子谱线等,这些谱线可能分布在可见光波段内。

反射光

激光束照射到金属表面时,一部分能量会被金属吸收,用于加热和熔化材料;而另一部分能量则会被反射回来,形成反射光 。反射光的强度与入射光的强度相等,但方向相反。在激光焊接过程中,反射光是一个需要特别关注的安全问题,因为高强度的反射光可能对操作者的眼睛和皮肤造成伤害。因此,在进行激光焊接作业时,必须佩戴专业的防护眼镜和防护服等个人防护装备。

红外热辐射光

激光焊接过程中,金属材料在激光束的照射下会迅速升温并产生热辐射 。这种热辐射主要以红外线的形式发出,因为红外线的波长较长,能够较好地穿透大气层并传递热量。红外热辐射光的强度与焊接区域的温度密切相关温度越高,红外热辐射光的强度也越大。红外热辐射光在激光焊接过程中起着重要的作用,它有助于将热量传递给焊接区域周围的材料,促进焊接过程的进行。

总结

激光焊接时的光谱特征包括可见光、反射光和红外热辐射光等多个方面。这些光谱特征不仅反映了焊接过程的物理和化学变化,还为焊接质量的监测和控制提供了重要的信息。在实际应用中,需要根据具体的焊接材料和工艺要求来选择合适的激光器和防护措施,以确保焊接过程的安全和高效进行。

一、动力电池 - 模组 - BusBar焊接

1.1 概述

动力电池BusBar焊缝是动力电池模组线组装过程中的关键环节,其质量直接影响到动力电池的性能和安全性。以下是对动力电池BusBar焊缝的详细解析:

一、动力电池BusBar概述

在动力电池系统中,BusBar(母线)作为电芯之间电连接的重要组件,其作用是实现电芯的串并联,从而构成所需的电池组。BusBar通常采用多层复合结构,具有低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间等优点。

二、动力电池BusBar焊缝的形成

动力电池BusBar焊缝的形成主要通过焊接工艺实现,常见的焊接方法包括激光焊接、电阻焊接等。其中,激光焊接因其高精度、高效率、低变形等优点,在动力电池制造中得到了广泛应用。

激光焊接过程中,激光束聚焦在BusBar与电芯连接片的接触面上,通过高能量密度的激光束使接触面迅速升温并熔化,形成焊接熔池。随后,熔池冷却凝固,形成牢固的焊缝。

三、动力电池BusBar焊缝的质量要求

  1. 焊缝外观:焊缝应平整、光滑,无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。焊缝表面应清洁,无氧化物、飞溅物等杂质。
  2. 焊缝尺寸:焊缝的尺寸应符合设计要求,包括焊缝长度、宽度、高度等。焊缝尺寸的一致性对于保证电池组的性能至关重要。
  3. 焊接强度:焊缝应具有足够的强度,能够承受电池组在使用过程中产生的各种力和应力。焊接强度不足会导致焊缝开裂或脱落,从而影响电池组的性能和安全性。
  4. 电气性能:焊缝应具有良好的导电性能,确保电芯之间的电连接畅通无阻。电气性能不良会导致电池组内部电阻增大,降低电池组的输出效率和寿命。

四、动力电池BusBar焊缝的检测方法

为确保动力电池BusBar焊缝的质量,需要采用先进的检测方法进行质量监控。以下是一些常见的检测方法:

  1. 视觉检测:通过肉眼或放大镜观察焊缝外观,检查是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷。这种方法简单快捷,但受限于人为因素,可能存在一定的误差。
  2. 无损检测:采用X射线、超声波等无损检测技术对焊缝内部进行检测,以发现肉眼无法观察到的缺陷。无损检测具有不破坏焊缝、检测精度高等优点。
  3. 机械性能测试:通过拉伸试验、剪切试验等机械性能测试方法,评估焊缝的强度和韧性。这种方法能够直观地反映焊缝的机械性能,但需要对焊缝进行取样和加工,具有一定的破坏性。
  4. 3D激光轮廓检测:利用高精度的3D激光轮廓仪对焊缝进行扫描和测量,以获取焊缝的三维形貌和尺寸信息。这种方法能够实现对焊缝的精确测量和缺陷检测,具有检测速度快、精度高、稳定性好等优点。

五、总结

动力电池BusBar焊缝的质量对于电池组的性能和安全性具有重要影响。因此,在动力电池制造过程中,需要严格控制焊接工艺参数和质量检测环节,以确保焊缝的质量和性能满足要求。同时,随着机器视觉和激光检测技术的发展,越来越多的先进检测技术被应用于动力电池BusBar焊缝的质量监控中,为提高电池组的质量和可靠性提供了有力保障。

1.2 没有缺陷波形:一条焊缝

波形特征:

  • 可见光:正常区间
  • 反射光:正常区间
  • 红外光:正常区间

1.3 保护气缺失

波形特征:

  • 可见光:可见光增加
  • 反射光:减弱
  • 红外光:微微减弱

在激光焊接过程中,保护气(如氩气)的缺失会对焊接质量产生显著影响,包括氧化、气孔、熔池稳定性等问题。焊中检测三路光(可见光、反射光、红外光)的波形特征变化,可以间接反映保护气缺失的情况。以下是针对每种光信号在保护气缺失时的波形特征变化分析:

1. 可见光

波形特征变化

  • 信号强度变化 :保护气缺失时,熔池上方的等离子体状态会发生变化。由于缺少了保护气的抑制作用等离子体会更加聚集在熔池上方导致可见光信号增强 。这是因为等离子体对光的散射和吸收作用增强,使得更多的光能被探测器捕获。
  • 光谱分布变化:保护气缺失还可能引起熔池成分和温度的变化,进而影响光谱分布。具体光谱线的变化需要根据具体的焊接材料和工艺条件来确定。

2. 反射光

波形特征变化

  • 信号强度变化 :保护气缺失时,激光束在穿过等离子体云时可能会受到更强的散射和吸收,导致到达熔池的激光能量减少。这会影响激光在材料表面的反射率,使得反射光信号减弱
  • 波形波动:保护气缺失还可能引起焊接过程的稳定性下降,导致反射光信号出现更大的波动。

3. 红外光

波形特征变化

  • 信号强度变化 :红外光信号主要来源于熔池的红外辐射 。保护气缺失时,熔池的温度和稳定性可能会发生变化,从而影响红外辐射的强度。一般来说,保护气缺失会导致熔池温度 降低(因为氧化和散热增加 ),进而使红外光信号减弱
  • 光谱分布变化:熔池温度和成分的变化也可能导致红外光谱分布的变化。红外光谱分析可以提供关于熔池状态的更多信息。

综合分析

在激光焊接过程中,保护气缺失会导致可见光、反射光、红外光三路光信号的波形特征发生显著变化。通过监测这些光信号的强度、波动和光谱分布等特征,可以间接判断保护气是否缺失,并及时采取措施进行调整,以保证焊接质量。

需要注意的是,以上分析是基于一般原理和经验的总结,实际焊接过程中光信号的波形特征变化可能还受到焊接材料、工艺参数、设备性能等多种因素的影响。因此,在具体应用中需要结合实际情况进行具体分析。

1.4 功率衰减

波形特征:

  • 可见光:降低
  • 反射光:降低
  • 红外光:降低

在激光焊接过程中,功率衰减会对焊接效果产生直接影响,同时也会影响焊中检测的三路光(可见光、反射光、红外光)的波形特征。以下是对这三路光在功率衰减时波形特征变化的详细分析:

1. 可见光

波形特征变化

  • 信号强度减弱 :功率衰减意味着激光输出能量减少,直接导致熔池上方的等离子体辐射减弱 。因此,可见光信号会相应减弱,表现为波形峰值降低
  • 光谱分布变化:虽然功率衰减主要影响信号强度,但也可能间接影响光谱分布。具体变化取决于焊接材料、工艺参数以及功率衰减的程度。在某些情况下,光谱中的某些特征峰可能会变得更加明显或减弱。

2. 反射光

波形特征变化

  • 信号强度变化 :功率衰减会减少 到达熔池的激光能量,进而影响材料表面的反射率。一般来说,激光能量减少会导致反射光信号减弱,表现为波形峰值降低。
  • 波形波动:功率不稳定或衰减还可能导致激光束的能量分布不均,使得反射光信号出现波动。这种波动可能表现为波形上的随机噪声或周期性变化。

3. 红外光

波形特征变化

  • 信号强度减弱 :红外光信号主要来源于熔池的红外辐射。功率衰减会导致熔池温度降低(因为输入能量减少),从而减少红外辐射的强度。因此,红外光信号会相应减弱,表现为波形峰值降低。
  • 光谱分布变化:熔池温度的变化可能影响红外光谱的分布。具体来说,随着温度的降低,某些红外波段的辐射强度可能会减弱,而其他波段的辐射强度则可能相对增强。然而,这种变化通常比较细微,且取决于具体的焊接材料和工艺条件。

综合分析

在激光焊接过程中,功率衰减会导致可见光、反射光和红外光三路光信号的波形特征发生显著变化。这些变化主要体现在信号强度的减弱和可能的波形波动上。通过监测这些光信号的波形特征变化,可以间接评估激光焊接过程中的功率稳定性以及焊接效果的质量。同时,这也为及时调整焊接参数、优化焊接工艺提供了重要的参考依据。

需要注意的是,以上分析是基于一般原理和经验的总结,实际焊接过程中光信号的波形特征变化可能还受到焊接材料、工艺参数、设备性能等多种因素的影响。因此,在具体应用中需要结合实际情况进行具体分析。

1.5 表面污染

波形特征:

  • 可见光:增加
  • 反射光:影响不大
  • 红外光:增强

当焊接表面存在脏污时,焊中检测的三路光(可见光、反射光、红外光)的波形特征会发生显著变化。以下是对这些变化的详细分析:

1. 可见光

波形特征变化

  • 信号干扰增强 :焊接表面的脏污,如油污、氧化物、尘埃等,会散射或吸收部分可见光,导致检测到的信号中夹杂更多的噪声和干扰。这会使波形变得不平滑 ,甚至出现多个小的波峰和波谷
  • 信号强度变化 :脏污可能会遮挡 部分焊接区域的可见光辐射,导致检测到的信号强度减弱。然而,如果脏污本身具有一定的光学特性(如反射、散射),也可能导致信号强度在某些方向或角度上增强。

2. 反射光

波形特征变化

  • 信号杂乱 :脏污的表面往往是不平整的,这会导致反射光的方向变得杂乱无章 。检测到的反射光信号会因此出现较大的波动和不规则性,波形上可能出现多个反射峰,且这些峰的强度和位置难以预测
  • 信号衰减:脏污可能会吸收部分入射的激光能量,导致反射光的强度减弱。这种衰减程度取决于脏污的种类、厚度和分布情况。

3. 红外光

波形特征变化

  • 温度分布变化 :脏污可能会影响焊接区域的热传导和散热性能,导致熔池及其周围的温度分布发生变化。红外光检测的是物体的热辐射,因此温度分布的变化会直接影响红外光信号的波形特征。具体来说,脏污可能导致红外光信号的波形出现局部高温或低温区域,表现为波形上的异常波峰或波谷。
  • 信号干扰:与可见光类似,脏污也会散射或吸收部分红外光,导致检测到的信号中夹杂更多的噪声和干扰。这会使红外光信号的波形变得不平滑,影响对焊接质量的准确评估。

综合分析

焊接表面存在脏污时,焊中检测的三路光波形特征均会发生显著变化。这些变化主要体现在信号强度的减弱、信号干扰的增强以及波形的不规则性上。为了准确评估焊接质量,需要采取适当的清洁措施以去除焊接表面的脏污,并在检测过程中注意区分和过滤掉由脏污引起的噪声和干扰。

此外,值得注意的是,不同种类的脏污对光信号的影响程度可能不同。因此,在实际应用中需要根据具体情况进行分析和判断。同时,也可以考虑采用更先进的检测技术或方法来提高检测的准确性和可靠性。

参考4条信息源

1.6 保护镜污染

  • 可见光:增强或减弱
  • 反射光:增强或减弱
  • 红外光:增强或减弱

当激光焊接机的保护镜(也称为透镜或窗口)上存在脏污时,焊中检测的三路光(可见光、反射光、红外光)的波形特征会受到影响。这些脏污可能包括灰尘、油渍、飞溅物等,它们会附着在保护镜表面,改变光线的传播特性。以下是对三路光波形特征变化的详细分析:

1. 可见光

波形特征变化

  • 信号衰减:保护镜上的脏污会吸收、散射或反射部分可见光,导致通过保护镜后到达检测器的可见光信号强度减弱。这会使波形的峰值降低,整体信号变弱。
  • 信号畸变:脏污的不均匀分布可能导致光线在通过保护镜时发生不均匀的散射或折射,使得检测到的可见光信号波形出现畸变,如波形不平滑、出现毛刺或波动等。

2. 反射光

波形特征变化

  • 信号减弱:保护镜上的脏污会减少激光束在材料表面的有效反射,因为部分光线被脏污散射或吸收。这会导致反射光信号减弱,波形峰值降低。
  • 信号干扰:脏污可能产生额外的散射光,这些散射光会与正常的反射光叠加,形成干扰信号。这会使反射光信号的波形变得复杂,难以准确分析。

3. 红外光

波形特征变化

  • 温度测量误差:红外光主要用于检测焊接区域的温度分布。保护镜上的脏污会吸收或散射部分红外辐射,导致检测到的红外光信号不能准确反映焊接区域的真实温度。这会使红外光信号的波形与实际情况产生偏差,影响温度测量的准确性。
  • 信号衰减与畸变:与可见光类似,红外光在通过脏污的保护镜时也会发生衰减和畸变。脏污的吸收、散射和反射作用会改变红外光的传播路径和强度分布,使得检测到的红外光信号波形发生变化。

综合分析

保护镜上的脏污对焊中检测的三路光波形特征均有显著影响。为了保证焊接质量监测的准确性和可靠性,需要定期清洁保护镜以去除脏污。清洁时应使用适当的清洁剂和工具,避免划伤保护镜表面。此外,还可以考虑采用自动清洁系统或在线监测技术来实时监测保护镜的清洁状态,并在必要时进行自动清洁或报警提示。

1.7 夹层污染

  • 可见光:波动幅度增加
  • 反射光:暴动幅度增加
  • 红外光:波动幅度增加

当夹层中存在污染时,焊中检测的三路光(可见光、反射光、红外光)的波形特征会发生变化。这些变化主要由污染物的性质、分布及其对光线传播的影响所决定。

以下是对这些变化的详细分析:

1. 可见光

波形特征变化

  • 信号衰减 :夹层中的污染物可能会吸收、散射或反射部分可见光,导致通过夹层后到达检测器的可见光信号强度减弱。这会使波形的峰值降低,整体信号变弱。
  • 信号畸变 :污染物的非均匀分布或特定的光学特性(如颜色、折射率等)可能导致光线在通过夹层时发生不均匀的散射或折射,使得检测到的可见光信号波形出现畸变,如波形不平滑、出现毛刺或波动等。

2. 反射光

波形特征变化

  • 信号减弱:夹层中的污染物可能减少激光束在焊接表面或夹层内部的反射效率,因为部分光线被污染物散射或吸收。这会导致反射光信号减弱,波形峰值降低。
  • 信号干扰:污染物可能产生额外的散射光,这些散射光会与正常的反射光叠加,形成干扰信号。此外,污染物的存在还可能改变焊接表面的反射特性,使得反射光的波形变得更加复杂和难以分析。

3. 红外光

波形特征变化

  • 温度测量误差:红外光主要用于检测焊接区域的温度分布。夹层中的污染物会吸收或散射部分红外辐射,导致检测到的红外光信号不能准确反映焊接区域的真实温度。这会使红外光信号的波形与实际情况产生偏差,影响温度测量的准确性。具体来说,污染物可能导致局部区域的温度测量值偏高或偏低。
  • 信号衰减与畸变:与可见光类似,红外光在通过含有污染物的夹层时也会发生衰减和畸变。污染物的吸收、散射和反射作用会改变红外光的传播路径和强度分布,使得检测到的红外光信号波形发生变化。

综合分析

夹层中的污染对焊中检测的三路光波形特征均有显著影响。为了保证焊接质量监测的准确性和可靠性,需要采取适当的措施来减少或消除夹层中的污染。这可能包括改进焊接工艺、优化焊接环境、加强焊接前的清洁工作等。此外,在检测过程中,还需要注意分析污染对光信号波形特征的具体影响,以便更准确地评估焊接质量和采取相应的调整措施。

请注意,由于不同污染物的性质和分布情况可能有所不同,因此其对光信号波形特征的具体影响也会有所差异。在实际应用中,需要根据具体情况进行分析和判断。

1.8 离焦变化

  • 可见光:增强
  • 反射光:增强
  • 红外光:减弱

激光束离焦时,焊中检测的三路光(可见光、反射光、红外光)的波形特征会发生显著变化。这些变化与离焦量的正负、大小以及焊接材料的特性密切相关。

以下是对这些变化的详细分析:

1. 可见光

波形特征变化

  • 信号强度变化 :离焦会导致激光束在焊接材料表面的能量密度分布发生变化。当激光束离焦时,熔池上方的等离子体形态和分布也会相应改变,从而影响可见光的辐射强度。具体来说,离焦量的增加可能会导致等离子体的分布变得更加分散 ,使得可见光信号变得较弱且波动较大
  • 光谱分布变化:离焦还可能引起等离子体温度、密度等物理参数的变化,进而影响其光谱分布。然而,这种变化通常较为复杂,且需要专业的光谱分析设备才能准确测量。

2. 反射光

波形特征变化

  • 信号强度变化 :离焦会影响激光束在焊接材料表面的反射率。一般来说,随着离焦量的增加,激光束在材料表面的能量密度降低,反射率可能会增加 (但并非绝对,因为还受到材料表面状态、温度等因素的影响)。这会导致反射光信号的强度发生变化
  • 波形波动:离焦还可能引起焊接过程的稳定性下降,导致反射光信号出现更大的波动。这种波动可能表现为波形上的随机噪声或周期性变化。

3. 红外光

波形特征变化

  • 信号强度变化 :红外光信号主要来源于熔池的红外辐射。离焦会改变熔池的形态和温度分布,从而影响红外辐射的强度。具体来说,离焦量的增加可能会导致熔池的温度降低(因为激光能量密度降低),从而使得红外光信号减弱。
  • 光谱分布变化:熔池温度的变化还可能引起红外光谱分布的变化。然而,与可见光类似,这种变化通常较为复杂且难以直接观察。

综合分析

激光束离焦时,焊中检测的三路光波形特征均会发生变化。这些变化主要体现在信号强度的减弱、信号波动的增加以及可能的光谱分布变化上。为了准确评估离焦对焊接质量的影响,需要综合考虑这些光信号的变化特征,并结合具体的焊接工艺参数和材料特性进行分析。

此外,值得注意的是,不同焊接材料和工艺条件下,离焦对光信号波形特征的影响可能有所不同。因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和优化。

最后,为了更准确地监测和分析激光焊接过程中的光信号变化,建议使用专业的光电检测设备和软件,并结合实时数据处理和分析技术来提高监测的准确性和可靠性。

二、动力电池 - 顶盖 - 防爆阀

2.1 概述

动力电池顶盖上的防爆阀焊接是动力电池制造过程中的重要环节,其焊接质量直接关系到电池的安全性和性能。

以下是对动力电池顶盖防爆阀焊接的详细解析:

(1)、防爆阀的作用

防爆阀是动力电池密封板上的薄壁阀体当电池内部压力超过规定值时,防爆阀体会自动破裂,释放内部压力,从而避免电池因压力过高而爆裂 。这一设计对于提高电池的安全性至关重要,特别是在新能源汽车领域,动力电池的安全性能直接关系到车辆和乘客的生命安全。

(2)、焊接方法

动力电池顶盖防爆阀的焊接通常采用激光焊接技术。激光焊接具有非接触式加工、能量密度高、热影响区小等优点,非常适合于动力电池等精密部件的焊接。具体焊接方法包括脉冲激光焊接、连续激光焊接以及复合焊激光器等。

  1. 脉冲激光焊接:通过焊点与焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接,但焊接效率相对较低,且密封性相对较差,可能产生裂纹等缺陷。
  2. 连续激光焊接:需要高的装配精度,但可以实现高速高质量的密封焊接,保证了焊接的稳定性、效率和产品的良品率。
  3. 复合焊激光器:采用蓝光和红外光的复合输出,可以有效抑制飞溅、裂纹、气孔等缺陷,提高焊缝的密封性和稳定性。

(3)、焊接优势

激光焊接在动力电池顶盖防爆阀焊接中的应用具有以下优势:

  1. 非接触式加工:不需要对工件施加压力或进行表面处理,减少了工件的变形和损伤。
  2. 材料选择范围广:可以直接对带绝缘层的导体进行焊接,也可以对性能相差较大的异种金属进行焊接,如铝和铜等。
  3. 热影响区小:焊接时间短,热影响区小,有利于保持防爆阀的密封性和破坏压力值的稳定性。
  4. 焊点小,能量密度高:适合于高速加工,提高了生产效率和良品率。
  5. 灵活性和可靠性高:可以通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。

(4)、焊接注意事项

在动力电池顶盖防爆阀的焊接过程中,需要注意以下几点:

  1. 控制焊接电流:合理控制焊接电流的大小,避免电流过大导致防爆阀内部的阀门和分离膜被撕裂,从而产生爆点。
  2. 提高防爆阀品质:从防爆阀的材料选择和质量控制以及焊接工艺方面进行改进,以提高防爆阀的品质和性能。
  3. 规范化操作:在实际焊接环节中,通过规范化的操作和提高焊接技术来保障焊接质量,减少焊接缺陷的产生。

(5)、焊接质量检测

为了确保动力电池顶盖防爆阀的焊接质量,需要进行严格的质量检测。这包括焊前检测和焊后检测两个环节。焊前检测主要关注连接片与极柱之间的间隙、材料表面的清洁度等;焊后检测则主要关注焊缝的外观、尺寸偏差、密封性等指标。随着技术的发展,机器视觉等高精度检测技术被广泛应用于动力电池焊接质量的检测中,可以实现对焊接缺陷的快速、精准识别。

综上所述,动力电池顶盖防爆阀的焊接是动力电池制造过程中的关键环节之一。通过采用先进的激光焊接技术和严格的质量控制措施,可以确保防爆阀的焊接质量达到要求,从而提高动力电池的安全性和性能。

2.2 无缺陷:一条焊缝

2.3 离焦

2.4 功率衰减

2.5 保护气缺失

2.6 夹层污染

2.7 工件变形

2.8 表面污染

三、动力电磁 - 顶盖 - 转接片

3.1 概述

在动力电池中,顶盖是一个重要的组成部分,而转接片则是连接顶盖极柱电池内部元件(如电芯极耳)的关键部件。以下是对动力电池顶盖和转接片的详细解析:

一、动力电池顶盖

动力电池顶盖是电池包的顶部封盖,它起到保护电池内部元件、密封电池以及作为电池与外部连接接口的作用。顶盖通常由金属(如铝)或复合材料制成,并包含多个关键部件,如防爆阀、注液孔、极柱等。

主要功能:
  1. 保护电池内部:防止外部物质(如水、灰尘等)进入电池内部,保护电池元件免受损害。
  2. 密封电池:确保电池内部环境的稳定性,防止气体泄漏或电解液蒸发。
  3. 连接接口:提供电池与外部设备(如充电设备、放电设备等)的连接接口。

二、转接片

转接片是动力电池顶盖与电池内部元件之间的连接桥梁,它起到导电和机械连接的作用

转接片通常由导电材料(如铜、铝等)制成,并经过特殊处理以提高其导电性能和耐腐蚀性。

主要结构和功能:
  1. 结构
    • 极柱焊接部:与顶盖极柱焊接在一起,实现电气连接。
    • 极耳焊接部:与电池内部电芯的极耳焊接在一起,将电流从电芯传输到顶盖极柱。
    • 连接件(如适用):在某些设计中,转接片可能包含连接件,使极柱焊接部和极耳焊接部能够相对旋转或调整位置,以适应不同的装配需求。
  2. 功能
    • 导电功能:确保电流从电芯顺利传输到顶盖极柱,进而传输到外部设备。
    • 机械连接:将顶盖极柱与电芯极耳牢固地连接在一起,防止松动或脱落。
    • 适应性:在某些设计中,转接片的灵活性(如可旋转性)可以提高装配的便捷性和效率。

三、转接片在动力电池顶盖中的应用

在动力电池中,转接片通常被安装在顶盖内部,与顶盖极柱和电芯极耳紧密连接。这种连接方式确保了电流的稳定传输和电池的安全运行。同时,转接片的设计和制造质量也直接影响到电池的性能和寿命。

四、注意事项

  1. 材料选择:转接片应选用导电性能良好、耐腐蚀性强的材料制成,以确保其长期稳定运行。
  2. 焊接质量:转接片与顶盖极柱和电芯极耳的焊接质量应得到严格控制,避免出现虚焊、漏焊等质量问题。
  3. 设计合理性:转接片的设计应充分考虑电池的内部结构和装配需求,以确保其能够适应不同的工作环境和装配条件。

综上所述,动力电池顶盖和转接片是电池系统中不可或缺的组成部分。它们共同协作,确保电池的安全运行和高效性能。

3.2 无缺陷:三条焊缝

3.3 功率衰减

3.4 保护气缺失

3.5 环境污染

3.6 表面污染

3.7 夹层污染

3.8 离焦

四、不同场景波形的比较

4.1 无缺陷

波形特征:

  • 可见光:正常区间
  • 反射光:正常区间
  • 红外光:正常区间

4.2 功率衰减

波形特征:

  • 可见光:下降不强烈
  • 反射光:下降明显
  • 红外光:下降明显

4.3 保护气缺失

波形特征:

  • 可见光:增强明显
  • 反射光:变化不大
  • 红外光:增强明显

4.4 环境污染

波形特征:

  • 可见光:增强明显
  • 反射光:增强明显:不合理
  • 红外光:增强明显

4.5 表面污染

波形特征:

  • 可见光:增强明显
  • 反射光:变化不大
  • 红外光:增强明显

4.6 夹层污染

波形特征:

  • 可见光:增强明显
  • 反射光:变化不大
  • 红外光:增强明显

4.7 离焦

波形特征:

  • 可见光:不同材料,特征不同
  • 反射光:增强
  • 红外光:不同材料,特征不同

补充说明:

  • 相同类型的缺陷,不同的材料,波形特征不一定完全相同,有可能波形是相反的。
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