激光焊接机在新能源锂电池领域的应用

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较佳工艺。动力电池用于焊接的材质主要有纯铜、铝及铝合金、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。安全阀结构巧妙，这道工序对激光焊接工艺要求极为严格。没有采用连续激光焊接之前，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**。

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)材料，负极使用镍(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。

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合金和不锈钢，其中采用铝合金的较多，一般为3003铝合金，也有少数采用纯铝。不锈钢是激光焊接性较好的材质，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焊接都没有问题，其他系列铝合金较优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。

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的激光器才能够实现焊接。

相关问答

问：手机螺母螺柱激光焊接机的应用

答：随着中国经济高速增长，人民生活水平大幅度提高，老百姓对于手机的需求同样也是日趋增长，同时也带动了手机螺母螺柱市场的发展。手机螺母通常采用SUS304不锈钢材料，具有防锈性能优良、力学强度高等特点。手机螺母的主要功能是将塑胶件和金属零件连接起来,或者将金属件与金属件连接起来，起到紧固作用,手机不锈钢螺母一般采用旋铆、压铆等方式将螺母连接在手机冲压件或其他工件上。

但旋铆方式很不经济,压铆方式容易对其他部件产生变形等影响,而激光焊接机具有能量密度高、焊接效率高、热影响小和变形小等优点,采用的是非接触焊接方式,不受工件尺寸和形貌的影响,可以实现远距离快速焊接,非常适合于手机螺母焊接。

手机螺母螺柱激光焊接机的应用是以激光高热能并集中定点的焊接技术,利用激光沉积焊接,表面热量经传向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度,能量,峰值功能和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池而达到焊接效果。不锈钢激光焊接机打点快而能量稳定，完全能够做到手机螺母柱激光焊接加工光斑密而又焊接速度快，保证了手机激光焊接的强度和焊接效率。

问：首饰激光点焊机介绍

答：首饰激光点焊机专门为金银等高反材质设计，单点能量强，也可实现连续脉冲焊接，体积小，内置水冷循环，搭载深圳激光焊接机厂家博特激光自动研发的调压式脉冲电源，体积小巧，单脉冲能量要高出普通电源的15%.更适用于金、银等高反材料的焊接要求。

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