理化检验在汽车电池铝/铜激光焊接中的应用进展

孔德群 董晓萌 周建 周晓炜 来振华

摘要：从体视学观察、金相检验、硬度试验、拉伸试验等常规破坏性理化检验技术方面，综述了国内外新能源汽车动力电池制造行业中模组件Al/Cu异种金属材料激光焊接冶金学表征技术与方法的应用进展。对于新能源汽车动力电池制造行业而言，这些检验指标尚待形成统一执行的国际、国家或行业标准规范。

关键词：新能源汽车;动力电池;激光焊接;冶金;材料表征

中图分类号：TG456.7;TM910.4    文献标志码：C        文章编号：1001-2003（2021）06-0051-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.06.09

0    前言

纯电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）和插电式混合动力汽车（PHEV）的动力电池模组通常由不同结构、不同数量的电池芯组成，以满足汽车行驶里程所需的功率和容量。激光焊接技术逐渐在新能源汽车动力电池制造领域得到了广泛的应用与发展[1-6]。电池芯极耳与极耳、极耳与汇流排等（见图1[7]）结构之间必须通过牢靠的焊接技术连接起来。电池芯的正负极材料为铝和铜，汇流排材料为铝，母排材料为铜。模组件的Al/Cu异种金属材料焊接工艺极具挑战性，原因在于Al-Cu的溶解度非常有限，导致焊接过程中形成了多种高脆性的金属间化合物相，降低接头的强度和延展性，且极易引起开裂[8]。铝铜金属片的激光焊接质量影响到电池模组件的机械性能[9]和表面导电性能[10]，因此在电池模组制造行业中必须对焊接冶金质量进行检验。Al/Cu异种金属激光焊接冶金质量成为电池模组件连接技术关注的焦点。

目前电池模组焊接质……