鋰電池電芯激光焊接過程中的表面檢測

　　由于動力電池的電芯由于遵循“輕便”的原則，通常會采用較“輕”的鋁材質(zhì)外，還需要做得更“薄”，一般殼、蓋、底基本都要求達(dá)到1.0 mm 以下，主流廠家目前根據(jù)電池容量不同殼體材料厚度以0.6mm和0.8mm兩種為主，在進(jìn)行激光焊接時由于鋁合金對激光的反射率極高, 焊接過程中氣孔敏感性高, 焊接時不可避免地會出現(xiàn)一些問題缺陷，如氣孔、熱裂紋、炸火、虛焊等，在研發(fā)初期很多電池廠家都會為此大傷腦筋。

　　傳統(tǒng)的解決方式主要通過提高焊接過程中激光器的穩(wěn)定性，然而近幾年現(xiàn)有技術(shù)水平已經(jīng)能夠保持激光器輸出的激光功率穩(wěn)定性很高且容易監(jiān)控，在解決激光焊接的脫焊，虛焊缺陷問題上，行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的技術(shù)人員把關(guān)注重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到焊接前工件表面清潔度的檢測上，并且取得了一定的成效。

　　在加工過程中會造成不同工件表面的油污含量、種類會有較大的差異，在焊接之前的清洗過程中如果沒有徹底清洗干凈，焊接時在高溫作用下油污中的碳?xì)浠衔飼蛛x，碳與氧結(jié)合生成CO，從而間接導(dǎo)致焊接氣孔。激光焊接的冷卻速度太快，氫氣孔問題更加嚴(yán)重，并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產(chǎn)生的孔洞。近年來在進(jìn)行激光焊接之前加入工具表面的檢測環(huán)節(jié)，使得焊接時出現(xiàn)氣孔的現(xiàn)象得到較大的改善。

　　而在焊接過程中出現(xiàn)的炸火(也稱飛濺)問題，除了與材料本身的純度、自身的特性有關(guān)之外，表面清潔度不足也認(rèn)為是導(dǎo)致現(xiàn)象產(chǎn)生的原因之一。

翁開爾提供的金屬零件表面清潔度檢測方案

　　利用SITA CleanoSpector 表面清潔度儀是目前對零件進(jìn)行表面清潔度測試的主要且可靠的方法之一。SITA CleanoSpector表面清潔度儀采用共焦法原理,通過光源發(fā)射出最佳波長的UV光探測金屬表面的玷污物，另一邊的感應(yīng)器則探測熒光強(qiáng)度，熒光強(qiáng)度的大小取決于測試點(diǎn)的有機(jī)物殘留情況。借助完整UV光源和感應(yīng)器的共同作用，表面清潔度儀能清晰量化測試結(jié)果，用于直接判斷零件表面干凈程度是否達(dá)到合格范圍。其結(jié)果輸出有兩種表示單位。

　　1、百分比(%)，100%的清潔度值，表示一個絕對干凈和無熒光的表面;

　　2、RFU值(相對熒光強(qiáng)度值)，RFU值越大，零件表面的殘留污染物含量也越高。通過量化后表面清潔度的指標(biāo)能夠協(xié)助穩(wěn)定零部件加工過程中的的清洗質(zhì)量，從而有效避免焊接過程中虛焊、脫焊的現(xiàn)象，以保證最終的焊接效果滿足動力電池廠家的要求。

案例分享

　　國內(nèi)某知名汽車新能源電池制造商，由于環(huán)保要求的提高，將新型環(huán)保清洗劑替代傳統(tǒng)水基清洗劑，但替換后沒有很好量化零部件清洗后的清潔度數(shù)據(jù)，導(dǎo)致清洗質(zhì)量下降，受油污過多影響容易造成后續(xù)焊接工藝出現(xiàn)虛焊和產(chǎn)品氧化等致命問題，對后期裝車影響較大。

解決方案：

　　借助SITA CleanoSpector 表面清潔度儀，采取RFU表示單位，可快速檢測并量化、記錄零部件清潔度的相關(guān)數(shù)據(jù)。基于此數(shù)據(jù)，能避免人為主觀判斷帶來的影響，更有效審查生產(chǎn)步驟和清洗程序，進(jìn)而優(yōu)化清洗工序，更大地提高了工作效率，減少返工率，降低生產(chǎn)成本。

在零件清潔度檢測上，SITA表面清潔度儀擁有獨(dú)特的優(yōu)勢：

　　量化測試數(shù)據(jù)，直觀、可靠

　　測試時間短，僅需幾秒即可完成產(chǎn)品表面檢測

　　測量結(jié)果不受環(huán)境溫度及產(chǎn)品表面粗糙度影響

　　自動校準(zhǔn)功能，干凈金屬表面上即可完成校準(zhǔn)

　　小巧便攜，適用于實(shí)驗(yàn)室或工廠車間

　　在線式連續(xù)檢測解決方案，可集成現(xiàn)有生產(chǎn)線

　　SITA表面清潔度儀能夠達(dá)到最高敏感度并與眾多實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)進(jìn)行對比。此外，周圍的光源、表面溫度和表面粗糙度并不會對測試結(jié)果造成影響。(如需樣品測試可致電18566398802與翁開爾公司聯(lián)系。)