新能源汽车动力电池组焊接工艺的渗透

文/林晓聪，中山汉通激光设备有限公司

新能源汽车动力电池组焊接工艺的渗透

文/林晓聪，中山汉通激光设备有限公司

在新能源汽车运行中，动力电池组是一个重要动力设备。因此，本文主要就动力电池组焊接特性分析、点焊参数试验两个方面内容进行论述，为提高动力电池组应用水平提供重要数据信息参考。

新能源汽车；动力电池组；焊接特性；点焊参数试验

为有效降低对资源和能源消耗，贯彻国家提出的建设“资源节约型、环境友好型”社会目标，大力发展新能源汽车是一个重要内容。而动力电池组是新能源汽车运行中一个应用的重要部件设备，对保障汽车安全、稳定发挥出重要功效。因此，需要专业化人员对焊接工艺方式进行合理化应用，即对焊接电流、焊接时间、主要工艺参数优化，提升新能源汽车动力电池组应用质量。

1 动力电池组焊接特性分析

1.1 焊接方式确定

焊接方式对动力电池组焊接特性有着重要影响。某型号新能源汽车应用动力电池组由若干18650单体锂离子电池经过镀镍连接片应用串联、并联方式来构成，为汽车提供动力支持。其中，电池连接片厚度保持为0.2毫米，锂离子电池外壳厚度保持0.25毫米。其焊接主要方式为：第一，激光焊接方式主要对激光束、聚焦装置等进行有效应用，具有焊接质量高、效率高等方面特点，可以实现自动化生产。但是其成本较高。因此，不用选用这种方式。

第二，钎焊主要是对熔点较低金属材料进行合理化应用，最终使得主要部件之间完成焊接目的。但是，这种焊接方式具有加热缓慢，对电池中内部薄膜结构进行破坏特点，操作较为复杂、不容易进行自动化生产。因此，也不能采用这种方式。第三，精密电阻电焊主要是应用焊接电流对主要焊接部件进行处置，使得最终产生出电阻热熔化焊件金属，在电极压力作用下形成熔核焊点。这种焊接方式在焊接过程中，不需要对焊丝、焊锡等辅助性材料进行应用，具有操作简单、成本低、安全环保等特点，可以在动力电池组焊接中进行自动化应用，提升焊接质量和效率。

1.2 镀镍钢带点焊工艺性分析

为有效保障焊接质量和水平，降低其危险程度，需要对镀镍钢带点焊工艺性进行分析。具体来讲，对镀镍钢带镀层进行分析，对动力电池组焊接特性进行分析，最终对镀镍钢带材料进行良好应用，选择AVIO企业生产的高频逆变+静电储能式焊接电源，提升焊接水平。

2 新能源汽车动力电池组点焊参数试验

为提升新能源汽车动力电池组点焊操作水平，满足焊接需求，需要进行有效性点焊参数试验活动，保障对焊接时间、电极压力参数、焊接电流等进行高质量精密控制。

2.1 正交试验简介

专业化试验人员对正交试验方式进行合理应用，在实施过程中有效获取整个试验区中试验信息数据，可以在最大程度上减少试验次数，优化主要试验参数。其具体试验流程为：明确试验目的与要求--试验指标--选择因素明确试验水平--选择合适正交表--表头优化设计--列出试验方案-对试验结果分析。其主要分析方法有：第一，直观分析法，即极差法。专业化人员对计算机技术等进行合理化应用，对主要试验数据信息进行直观、简单计算。但是，这种方式在应用过程中，受到一定程度限制。第二，方差分析法。这种方式主要是进行Fisher偏差平方和加和性进行应用，有效借助F检验法对试验优化结果置信度进行评估分析，对影响试验结果主次因素进行排序，简化计算方式。其主要流程为：开展试验对结果记录--试验结果极差分析（方差分析）--K值、极差计算（各列偏差平方和、自由度）计算--优水平优组合（列方差分析表、进行F检验）--结论。

2.2 正交试验设计

试验需要进行优化设计，提升试验质量和水平。具体来讲，第一，动力电池组焊接进行试验主要目的是寻求最佳焊接工艺参数组合，获得最优良焊接接头，全面性提升焊接加工合格率。第二，对各个方面因素进行有效考虑，选取最佳焊接流程。例如：在焊接试验中需要保障焊接部件具有良好形状、焊接材料表面具有良好清洁度、焊接电流、焊接时间、主要电极端面尺寸等被专业化试验人员进行合理化控制。在试验过程中选取日本AVIO企业生产的高频逆变+静电储能式焊接电源（NRW-PS300+NT-PS300)，电极需要选取直径为3.2毫米的Cu-AL2O3凸面电极。第三，选择合适正交表。试验人员需要依据已经制定好因素水平表中因素，对各个因数之间交互作用数量进行有效考察。

例如：在选取中需要满足以下方面条件。对试验中各个方面因素在向正交表安排中，需要保障其处理数较少，保障试验正交表中括号内底数具有相等大小，在选取正交表中总自由度、试验各个因素交互作用之和相等，并且可以应用重复性正交试验对试验所存在误差进行合理化评估。第四，表头设计。在正交表中每一列只能安排1个试验因素，并且对试验过程中各个因素之间交互作用进行忽略。第五，试验方案编制。在试验过程中，为尽快完成试验、节省时间、需要保持试验中主要条件具有稳定一致特点，并且对主要试验因素进行严格控制。专业化人员需要进行规范性操作，随机对试验运行次序优化安排，努力排除外界干扰，降低人为因素对试验结果影响，即采用直接自动焊接接头方式来进行试验，对各个焊接参数组合数据因素进行分析、对抗拉强度平均值求解。

3 结论

动力电池组在焊接过程中需要确定焊接方式、对镀镍钢带点焊工艺性进行分析。通过正交试验，可以最终得出焊接最优工艺参数，提升焊接质量和水平。同时，专业化人员对点焊焊接接头在显微组织下进行有效观察，开展硬度测试，对焊接时间、焊接电流进行科学化选择，提升了整个新能源汽车动力电池组焊接工艺水平，保障新能源汽车安全、稳定应用。

[1]马聪.新能源汽车动力电池组焊接工艺研究[D].长春理工大学,2014.

[2]乔勇,杨建东,田春林,张鹏,彭辉.新能源汽车动力电池组电阻点焊机研究[J].机械工程师,2017,01：21-23.

林晓聪(1979.9-)，男，现供职于中山汉通激光设备有限公司，法人总经理，研究方向：工业激光焊接。