近年來，新能源汽車如雨后春筍般出現(xiàn)，與傳統(tǒng)燃油汽車加工相比，新能源汽車中要使用的動力電池加工成為一塊新的大蛋糕。

作為一種新型的清潔能源，動力電池即為提供動力來源的電源，不僅可以為新能源汽車，還可以為電動列車、電動自行車、高爾夫球車等各類產(chǎn)品提供動力的蓄電池。

激光焊接在電池上大有可為，是因為焊接的部位多、工藝難度相當(dāng)大。激光焊接是動力電池生產(chǎn)一項非常重要的工藝環(huán)節(jié)，新能源汽車電池加工對成本、安全、環(huán)境控制的要求很高。

相對于傳統(tǒng)焊接方式，激光焊接是一種非接觸式工藝，靈活、精確和高效，能夠滿足動力電池生產(chǎn)過程中的性能要求，同時具備高效精密的特點，將成為新能源動力技術(shù)發(fā)展的重要保障。

激光焊接在動力電池中的應(yīng)用在很多地方，主要用在電池防爆閥焊接、電池極耳焊接、電池極帶點焊、動力電池殼體與蓋板封口焊接、動力電池模組及PACK焊接等。

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防爆閥焊接

防爆閥是電池封口板上的薄壁閥體，防爆閥結(jié)構(gòu)巧妙，很多是電池廠家的專利設(shè)計，但其基本原理多為用激光焊接牢固的、一定形狀的兩個鋁質(zhì)金屬片；但當(dāng)內(nèi)部壓力升高到一定值時，鋁片從設(shè)計的凹槽位置處破裂，為防止電池進(jìn)一步膨脹造成爆炸，這道工序?qū)す夂附庸に囈髽O為嚴(yán)格，要求焊縫能夠密封，并且焊縫的破壞壓力要大于鋁片凹槽位置的破壞壓力。采用連續(xù)激光焊接可以實現(xiàn)高速高質(zhì)量的焊接，焊接穩(wěn)定性、焊接效率以及良品率都能夠得到保障。

目前市面上常見的激光焊接方案為：

焊接方式  連續(xù)焊

建議機(jī)型  1000W連續(xù)

配合精度  <0.05mm

光纖芯徑  50um

焊接功率  800～900W

焊接速度  70～90mm/s

02

極柱焊接

動力電池一般設(shè)置有正極極柱和負(fù)極極柱，用于電流的輸出以及與外部電路的連接。其中，為了滿足高容量的使用需求，動力電池一般需要通過轉(zhuǎn)接片串聯(lián)或者并聯(lián)成電池組使用，電池成組時其正負(fù)極極柱與轉(zhuǎn)接片之間的連接一般使用焊接的方法。

目前市面上常見的激光焊接方案為：

焊接方式  連續(xù)焊

建議機(jī)型  1000W連續(xù)

配合精度  <0.05mm

光纖芯徑  50um

焊接功率  700～900W

焊接速度  50～60mm/s

03

軟連接焊接

新能源動力電池汽車軟連接指的是電動汽車電池組之間的連接線，可以彎曲的叫做軟連接，材質(zhì)主要是銅和鋁，經(jīng)過焊接處理后不會產(chǎn)生漏酸，導(dǎo)電性更好。

銅極

鋁極

目前市面上常見的激光焊接方案為：

焊接方式  連續(xù)焊

建議機(jī)型  6000W連續(xù)

配合精度  <0.05mm

光纖芯徑  150um

焊接功率  鋁2000～3000W  銅3900～4500W

焊接速度  110～130mm/s

04

殼體封口焊接

動力電池的殼體材料有鋁合金和不銹鋼，其中采用鋁合金的最多，一般為3003鋁合金，也有少數(shù)采用純鋁。殼體的焊接形式分為頂焊和側(cè)焊兩種方式。使用連續(xù)激光器焊接薄殼動力電池，效率可以提升5~10倍，且外觀效果和密封性更好。

目前市面上常見的激光焊接方案為：

焊接方式  連續(xù)焊

建議機(jī)型  2000W連續(xù)

配合精度  間隙<0.05mm  高度0.06

光纖芯徑  100um

焊接功率  1100～1300W

焊接速度  50～70mm/s

05

注液孔焊接

鋰電池在制造過程中，當(dāng)向電池殼體中注入電解液后，由于要維持電解液的穩(wěn)定性而需要將電池殼體的注液口進(jìn)行密封，目前普遍采用是激光焊接密封，該種技術(shù)效率高，密封效果好。

目前市面上常見的激光焊接方案為：

焊接方式  連續(xù)焊

建議機(jī)型  1000W連續(xù)

配合精度  間隙<0.05mm  高度0.06

光纖芯徑  100um

焊接功率  750～950W

焊接速度  40～70mm/s

06

PACK焊接

電池電芯組裝成組的過程稱為PACK，可以是單只電池，也可以是串并聯(lián)的電池模組等。通過激光焊接，優(yōu)點是可靠性較好。正負(fù)極材質(zhì)不同，一般有銅和鋁2種材質(zhì)，由于銅和鋁傳熱均很快，且對激光反射率非常高，連接片厚度相對較大，因此需要采用較高功率的激光器才能夠?qū)崿F(xiàn)焊接。

目前市面上常見的激光焊接方案為：

焊接方式  連續(xù)焊

建議機(jī)型  3000W/6000W連續(xù)

配合精度  拼接間隙<0.1mm   高度間隙<0.05

光纖芯徑  100um/150um/200um

焊接功率  拼接焊：2000W～3000W T≤2mm   疊焊:3000W-5000W T≥1.5mm

焊接速度  60～80mm/s

除了焊接應(yīng)用，動力電池領(lǐng)域還可以應(yīng)用到激光切割技術(shù)

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極耳激光切割

極耳切割是動力電池的關(guān)鍵工藝，目前常見的切割方式有模切技術(shù)和激光切割技術(shù)。與傳統(tǒng)模切相比，極耳激光切割作為新工藝，具有無耗材、速度快、靈活性高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點，可以降低制造成本、提高生產(chǎn)效率、大幅縮短新產(chǎn)品模切周期，同時可適用不同種類、不同規(guī)格型號的產(chǎn)品.

極耳切割前                                          極耳切割后

材料   鋁、銅箔

切割方式   在線振鏡切割

切割速度   ≥60m/min

邊緣毛刺高度   ≤7μm

熱影響區(qū)  ≤50μm

推薦激光器  100W/200W MOPA

動力電池作為新能源汽車的核心零部件，直接決定整車性能。隨著新能源汽車市場的逐步爆發(fā)，光纖激光器未來將有很大的市場潛力。