电池壳体的铝焊接热变形控制

泊比松 2025-05-14

在新能源汽车生产制造过程中，电池壳体是电池的重要组成部分，其关键指标有两个：能量密度以及防腐性能。

为了提升这两项指标，电池壳体采用铝合金材质并使用全铝焊接技术，这种轻量化工艺技术难点是焊接后尺寸易发生热变形，不仅变形量大小不确定，而且波动非常大，对后续电池模组的装配及整车装配造成返修工时及废品。

MIG焊工艺的特点是焊接热量大、强度高，因此焊接过程中产品必然会发生较大的尺寸变化。而电池壳体作为动力件，尺寸精度要求非常高，例如长达2m的单件在完成焊接后尺寸变化量不能超过0.5mm。

电池壳体总成由13个单件62道焊缝拼接而成，如果一次焊接成形会产生大量焊接热量导致热变形严重，就需分两步完成所有焊接，并分别在焊接完成后自然冷却释放焊接应力，减小尺寸变形。

优化

为了进一步优化焊接质量，在焊接线上会采用铝焊接热变形电池壳体校形装置，来控制焊接变形量。

铝焊接热变形电池壳体校形装置可以根据电池壳体的热变形量大小反向调整应力大小，从而实现校形电池壳体尺寸变形的效果。

其可以概括为：向焊接完成后的电池壳体施加恒定压力并保压预设时间，获取校形完成后电池壳体的尺寸变化数据，并根据尺寸变化数据计算焊接热量。

当第一个电池壳体完成焊接后，机器人将其自动抓取到校形装置，校形装置夹紧电池壳体并保压1min，随后读取测量表上的尺寸值，根据尺寸结果判定是否需要调整下一个电池壳体的尺寸。如果判定后需要调整电池壳体的尺寸，则根据公式计算出下一个电池壳体的焊接电流，相应更改焊接参数。如此循环上述作业，开展下一轮校形。

内容来源：泊比松

责任编辑：龚淑娟

审　　核：李峥