電池包作為新能（néng）源汽車開發中十分重要的（de）部（bù）件日益受到重視（shì），趨同的技術和生產水平與日益飽和的市場使人們更加關（guān）注電池包（bāo）的壽命。本文針對鋼製電（diàn）池包下殼體和鋁製電池包（bāo）下殼（ké）體比較成（chéng）熟的幾種連接方式（shì），包（bāo）括電阻點焊、冷（lěng）金屬過渡（Cold Metal Transfer，CMT）焊、攪拌摩擦焊（FrictionStir Welding，FSW）和激光焊等進行介紹並對比（bǐ）分析，對電池包下殼體常見的焊接（jiē）裝配順序進行介紹。

暑期衝鋼製下殼體焊接工藝刺班

1. CO2氣體保護焊

CO2氣（qì）體保護焊具（jù）有操作靈活、簡單、成本低、對油汙和鏽（xiù）跡的敏感性差等特點（diǎn），被國內各汽車公司廣泛應（yīng）用（yòng），也有（yǒu）一些主機廠用其進行電池包下殼體側邊框之間的連接，以及（jí）底板（bǎn）與側邊框的連接，某（mǒu）車型電池包（bāo）下殼體CO2氣體保護焊，如圖所示。

雖然CO2氣體保護焊在技術和設備方麵（miàn）已日趨完善，但焊縫成形（xíng）粗（cū）糙、飛濺較大，嚴重影響焊接質量，進而影（yǐng）響電池包裝配精度，易產生焊渣，汙染（rǎn）環境且（qiě）焊接後需（xū）要打磨，工序繁瑣，增加生產節拍。所以CO2氣體保護焊並不是焊接下殼體側邊框、底板與側邊框最好的連接方（fāng）式。

2. 電阻點焊
電（diàn）阻點焊（hàn）是白車身最主要的連接方式，由於具有成本低、連接強度高、操作性好等優點，應用最為廣泛。目前，國（guó）內外新能源（yuán）汽（qì）車（chē）主機廠大（dà）多采用電阻點焊（hàn）實現電池包鋼板下殼體的連接。
但是，由於電阻點焊需要一定的焊接空間及進出通道才能實現（xiàn）焊鉗可達，對產品結構有較高的要求，而且電池包（bāo）對於氣密（mì）性要求十分（fèn）嚴格，使用電阻點焊（hàn）時需要加膠進（jìn）行焊接（jiē），增加生產成本（běn）和生產節拍。

電阻點焊和加膠處（chù）理如圖所示。

鋁合金下殼體焊接工藝

1. 冷金（jīn）屬過渡焊技術
CMT技術是（shì）在短路過（guò）渡（dù）基礎上開發（fā）的新技術，大（dà）幅降低了焊接過程的熱輸入量，沒有汽化爆斷過（guò）程，對焊縫無壓力衝擊，不易出現焊接（jiē）燒穿現象，消除（chú）了飛濺產生的因（yīn）素，可精（jīng）確控製輸入量，具有高重複焊接精度，焊接速度高，間隙容忍性好。

2. 攪（jiǎo）拌（bàn）摩擦焊
FSW是由英國劍橋焊（hàn）接研究所（The Welding Institute，TWI）於1991年發明的一種固相連（lián）接方法，由於其在汽（qì）車及（jí）航空工業中較為重要的地位，FSW現已經成為一項很重要的焊接技（jì）術。

FSW是利用特殊形狀的攪拌頭，旋轉著插入被焊零件，沿待焊界麵向前移動，通過對材料的攪拌、摩擦，使待焊材（cái）料加熱至熱塑性狀態，在攪拌頭高速旋（xuán）轉的帶動下，處於塑性狀態的（de）材料環繞（rào）攪拌頭由前向後（hòu）轉（zhuǎn）移（yí），同時結合攪拌頭對焊縫金屬的擠壓，在熱（rè）-機聯（lián）合作用下，材料擴散連接形成致密的金屬間固相（xiàng）連接。

由於FSW焊接接（jiē）頭無裂紋、夾（jiá）渣、氣孔等缺（quē）陷（xiàn），焊接變形小、焊接強度高、焊縫密封性好等特點，被廣泛用在電池包下（xià）殼體焊接（jiē）中。如圖所示為鋁合金下殼體FSW焊（hàn）縫。

3. 激光焊接
隨著激光技術的成熟、設備成本的下降和生產效率（lǜ）的提高，激光焊接在車身製造中被（bèi）廣泛應用，主要被用於汽（qì）車車門、前後蓋、頂蓋和側圍外板、流水槽和側圍外板等零部件的（de）連接。

如（rú）圖所示為激光焊（hàn）在背門焊接中的應用。

下圖為激光焊在電池殼體焊接中的應用

車身（shēn）設計中（zhōng），輕量化、降成（chéng）本和性能提升是最重（chóng）要的目標，然（rán）而激光（guāng）焊接不（bú）僅設備（bèi）成本高，而且對於待（dài）焊白車身鈑（bǎn）金件之間的裝配精度具有較高要求，因此，在電池包下殼體側邊框之間的連接，以及底板與側邊框的連接中並沒有得到特別廣泛的應用。

4. 焊接工藝對比
對以上各種連接（jiē）方式從焊接效率（lǜ）、連接成本、對焊接結構的要求、焊縫美觀性以及一次性投入成本（běn）等方麵進行（háng）對比，結果如表所示。實際生產過程中對連接方式的選擇應綜（zōng）合考慮多種因素。

鋁合金下殼體焊接流程

1. 下殼體主要結構形式
主流鋁合金下殼體由底板和邊框組成，底板由2~4塊鋁（lǚ）合金型材采用攪拌摩擦焊拚接而成，邊框分為左側橫梁（liáng）、右側橫（héng）梁、前端橫梁和後端橫梁等，所有橫梁均為鋁合金型（xíng）材，各橫梁之間采用熔化極惰性氣體保護（Metal Inert-Gas，MIG）焊、非熔（róng）化極惰性氣體鎢極保護（Tungsten Inert Gas，TIG）焊以及CMT等方法（fǎ）焊接為邊框。

下殼體底板

下殼體邊框

2. 下殼體（tǐ）焊接工藝流程
鋁合金下殼體常（cháng）見焊接工藝流程分為兩種。一種工藝流程通常首先采用（yòng）FSW拚接底板，同（tóng）時各橫（héng）梁采用MIG焊、TIG焊以及CMT等方（fāng）法焊接為整體邊框，最（zuì）後底板和邊框（kuàng）采用FSW進行雙麵焊接。焊接工序如（rú）圖所示。

由於此種焊接裝配方式中，底板拚焊工序（xù）和橫梁（liáng）焊（hàn）接為整體邊框工序（xù）可以同時在兩（liǎng）個（gè）工位分別進（jìn）行，大幅節約生產節拍、提（tí）高生產效率，因此在電池（chí）包（bāo）下殼（ké）體生產中得到廣泛應用。

另一種工（gōng）藝流程首先采用FSW正（zhèng）、反兩麵將（jiāng）底板拚焊，然後將各橫梁采用FSW進行（háng）雙麵焊接分別焊接（jiē）在底（dǐ）板上（shàng），最後采（cǎi）用 MIG 焊（hàn）、TIG焊或者CMT等方（fāng）法進行（háng）各個橫梁之間的焊接（jiē）。焊接工序如圖（tú）所（suǒ）示。

此種焊接裝配（pèi）形式可以減少邊（biān）框的焊接變形，保證邊框各橫梁上安裝孔的裝配（pèi）精度，因（yīn）此，對於安裝孔精度要求高的電池包，需要采用此（cǐ）方式進行電池包下殼體的焊接。

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