[发明专利]一种动力电池封口的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工方法，尤其涉及到动力电池的壳体与盖板的焊接方法。

背景技术

参见图1，动力电池封口焊接是指将动力电池的盖20板和壳体10组合后进行焊接，焊缝结构为直角对接。动力电池封口的焊接轨迹一般为具有圆角的矩形轨迹。现有的焊接方式，焊接效率较低，如果将焊接速度提高到大于100mm/s时，则激光束50直接照射金属熔化剧烈，同时凝固速度快，焊接过程较易受工件间隙40中的杂质影响，从而存在焊缝小孔等质量缺陷，以及焊缝咬边、不平整等外观缺陷。可见，实有必要进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种动力电池封口的焊接方法，能够提高焊接效率，改善焊接质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种动力电池封口的焊接方法，采用连续输出激光器作为激光光源，采用摆动式焊接头作为激光出光头，采用直线电机运动平台驱动摆动式焊接头相对待焊接工件运动，来实施动力电池的壳体与盖板的焊接；其中，使摆动式焊接头沿焊缝中心线做单方向闭环运动，使摆动式焊接头出射的激光作用于待焊接工件的光斑循焊缝中心线做圆形摆动，从而使待焊接工件的焊接轨迹为循焊缝中心线的螺旋线。

其中，使光斑的线能量较低一侧在焊缝与盖板的结合侧；使光斑的线能量较高的一侧在焊缝与壳体的结合侧。

其中，使光斑的圆形摆动的旋转方向与摆动式焊接头的闭环运动的旋转方向相反。

其中，使摆动式焊接头的闭环运动形成一与动力电池封口相匹配的形状，若闭环运动是顺时针，则光斑的圆形摆动的旋转方向是逆时针；若闭环运动是逆时针，则光斑的圆形摆动的旋转方向是顺时针。

其中，使摆动式焊接头包括两个摆动电机，每个摆动电机上装有偏转镜片，在焊接时，使两个摆动电机带动偏转镜片做有规律的摆动，从而使摆动式焊接头出射的光斑做圆形摆动。

其中，使摆动式焊接头与出射的激光同轴地吹保护气，使保护气的气体流量控制在20-30L/min。

其中，使摆动式焊接头的运动速度控制在100-250mm/s。

其中，使摆动式焊接头出射的光斑做圆形摆动的直径控制在0.2-1.5mm。

其中，使摆动式焊接头出射的光斑做圆形摆动的频率控制在200-1000Hz。

其中，在实施焊接前，进行以下预备动作：校准摆动式焊接头的垂直度；定位摆动式焊接头的焦点；调整摆动式焊接头的光斑摆动轨迹；以及调节摆动式焊接头的运行参数。

本发明的有益效果在于，通过连续输出激光器、摆动式焊接头以及直线电机运动平台，使待焊接工件的焊接轨迹为循焊缝中心线的螺旋线，能够提高焊接效率，改善焊接质量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是动力电池封口结构的示意。

图2是本发明动力电池封口焊接轨迹的示意。

图3是本发明摆动式焊接头结构的示意。

图4是本发明光斑运动轨迹合成的示意。

其中，主要附图标记如下：10壳体 20盖板 30运动轨迹 50激光 60摆动式焊接头 301焊缝中心线 305运动方向 501焊接轨迹 505旋转方向 61光纤 62准直系统 63X轴摆动电机 64Y轴摆动电机 65聚焦系统。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

参见图2至图4，图2是本发明动力电池封口焊接轨迹的示意。图3是本发明摆动焊接头结构的示意。图4是本发明光斑运动轨迹合成的示意。本发明提出一种动力电池封口的焊接方法，其是采用连续输出激光器做为激光光源，采用摆动式焊接头为激光出射头，采用直线电机运动平台驱动摆动式焊接头相对待焊接工件运动。其中，摆动式焊接头的运动轨迹30是沿着焊缝中心线301，循运动方向305做单方向闭环运动所形成的形成一与动力电池封口相匹配的形状。摆动式焊接头60出射的激光50作用于待焊接工件的光斑循焊缝中心线301做圆形摆动，从而使待焊接工件的焊接轨迹501为循焊缝中心线301的螺旋线。在本实施例中，由于动力电池封口的形状为矩形，因此运动轨迹30为矩形；在其他实施例中，若动力电池封口的形状为圆形，则运动轨迹30相应地为圆形。