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晖耀激光焊接机在新能源电池行业的应用

锂离子电池由于具有比能量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和无污染等优点，广泛应用于各种电子设备（如移动电话、笔记本电脑、PDA、数码相机及数码摄像机等）以及交通工具（巡逻车、电动自行车、电动汽车等）上，成为我国能源领域重点支持的高新技术产业。

动力电池指应用于电动车的电池，是相对于小容量电池（如手机、笔记本电脑电池等）而言的，具有较大的容量和输出功率，可用于电动车辆驱动电源及大型移动电源应用领域的二次电池。锂离子电池或电池组的制作工序非常多，而其中有多道工序，如防爆阀密封焊接、极耳焊接、软连接焊接、安全帽点焊、电池壳体密封焊接、模组及PACK焊接都以激光焊接机为工艺。动力电池用于焊接的材质主要有纯铜(化学式Cu)、铝（Al)及铝合金、不锈钢等。

1、电池防爆阀焊接

电池的防爆阀是电池封口板上的薄壁阀体, 当电池内部压力超过规定值时, 防爆阀阀体破裂, 避免电池爆裂(burst)。安全阀(作用:控制压力不超过规定值)结构巧妙，这道工序对激光（LASER)焊接工艺要求极为严格。没有采用连续（Continuity)激光焊接之前，电池防爆阀的焊接都是采用脉冲激光器焊接，通过焊点与焊点的重叠和覆盖（Cover)来实现连续密封焊接，但焊接效率较低，且密封性相对较差。采用连续激光焊接可以实现高速高质量的焊接，焊接稳定性、焊接效率以及良品率都能够得到保障。

2、电池极耳焊接

极耳通常分为三种材料，电池的正极使用铝（Al)（Al）材料，负极使用镍(Ni)（Ni）材料或铜镀镍（Ni-Cu）材料。在动力电池的制造过程中，其中的一个环节是将电池极耳与极柱焊接到一起。在二次电池的制作中需要将其与另外一铝制的安全阀焊接在一起。焊接不仅要保证极耳与极柱之间的可靠连接，而且要求焊缝平滑美观。

3、电池极带点焊

电池极带使用的材质包括纯铝带、镍(Ni)带、铝镍复合带以及少量的铜带等。电池极带的焊接一般使用脉冲焊接机，随着IPG公司QCW准连续激光器的出现，其在电池极带焊接上也得到了广泛的应用，同时由于其光束质量好、焊斑能够做到很小，其在应对高反射率的铝带、铜带以及窄带电池极带（极带宽度在1.5mm以下）的焊接有着独特的优势（解释:能压倒对方的有利形势)。

4、动力电池壳体与盖板封口焊接

动力电池的壳体材料有铝（Al)合金和不锈钢(不锈耐酸钢)，其中采用铝合金的**多，一般为3003铝合金，也有少数采用纯铝。不锈钢是激光焊接性的材质，尤其304不锈钢，无论是脉冲还是连续激光都能够获得外观和性能良好的焊缝。

铝及铝合金(熔点660℃)的激光焊焊接性能根据采用焊接方式的不同而略有差异。除了纯铝和3系铝合金采用脉冲焊接和连续（Continuity)焊接都没有问题，其他系列铝合金选择连续激光焊接方式，以减小裂纹敏感性。同时，根据动力电池壳体厚度选择合适功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)的激光器，一般壳体厚度1mm以下时，可考虑采用1000W以内单模激光器，厚度在1mm以上需使用1000W以上单模或多模激光器。

小容量锂电池常采用比较薄的铝壳（厚度在0.25mm左右），也有18650之类的采用钢壳。由于壳体厚度的关系，此类电池的焊接一般采用较低功率的激光器即可。使用连续（Continuity)激光器焊接薄壳锂电池，效率可以提升5~10倍，且外观效果和密封性更好。因此有逐渐取代脉冲激光器在这个应用领域的趋势（trend)。

5、动力电池模组及pack焊接

动力电池之间的串并联一般通过连接片与单体电池的焊接来完成，正负极材质不同，一般有铜和铝（Al)2种材质，由于铜和铝之间采用激光焊接后形成脆性化合物，无法满足使用要求，通常采用超声波焊接外，铜和铜、铝和铝一般均采用激光焊接。同时，由于铜和铝传热均很快，且对激光反射率非常高，连接片厚度相对较大，因此需要采用较高功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)的激光器才能够实现焊接。

设备特点：

·  焊接速度快，相比较传统的焊接方式速度是８倍以上。

·  针对图形复杂，焊点多的精密器件更有优势。

·  可配置光纤传输YAG激光器和QCW光纤激光器，能够实现一拖二、一拖三工作方式。

·  采用工业ＰＣ控制，可与生产线和自动线**结合。

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