多模组连续光纤激光器在动力电池行业的焊接应用

动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。动力电池具有较大的存储容量和输出功率，可用作电动车辆的驱动电源。目前市面上常用的动力电池是锂电池（电池组），其制作工序非常多，其中涉及到激光焊接的有：防爆阀密封焊接、极耳焊接、软连接焊接、安全帽焊接、壳体封口密封焊接、模组焊接、PACK包焊接、电极极柱焊接、汇流排焊接等等，其材质主要是纯铜、铝及铝合金、不锈钢等。

防爆阀、极耳、安全帽、壳体封口、电极极柱等部件的材料厚度一般较小，通常厚度在0.2～2mm之间，这类部件对密封性和焊缝强度要求不高，焊接这类部件对激光器功率的要求一般相对较小，低功率激光器即可满足需求。

模组侧板和汇流排的焊缝深度一般在2～4mm之间，对焊缝强度要求较高，若采用相对较低功率的激光器进行焊接则会导致焊接速度过慢，甚至焊缝熔深和强度均达不到要求，因此需要选择功率较大的激光器，高功率激光器具有的明显优势有：

1、保证焊缝熔深；

2、相对较快的焊接速度，提高生产效率；

3、配合适当的焊接头可以有效提升焊缝桥接能力，即能够对接头的装配间隙容许值增大；

4、有较大的焊接工艺参数窗口，可以更稳定的保证产品质量。

下面给出一个实际应用案例，在锐科激光终端客户现场的应用情况。

案例：动力电池模组侧板焊接

焊接要求：焊缝均匀，熔深2mm以上，焊缝强度较高，强度试验时不能断裂在正缝区。
基本设备：锐科激光4000W多模组连续光纤激光器、远程扫描焊接头。

焊接平台：机器人。

焊接参数：

焊接效果：

从下图中可以看出，焊缝宽度是2.93mm，熔深是2.38mm，焊缝内部基本无气孔、无裂纹，焊缝成型满足要求。对长度为70mm的焊缝进行拉力测试，焊缝最大承受拉力是17.8KN，接头断裂在母材侧热影响区，拉力测试满足客户要求。

锐科激光4000w多模组连续光纤激光器产品的研制、生产，由锐科激光自主完成。其动态工作范围在额定输出功率的10%~100%之间，电光转换效率高于25%，调制模式工作频率最高可达5kHz，能满足绝大多数应用场合的需求，并具备多种控制模式以及良好的兼容性。输出光学系统采用了加固铠装的输出光纤，输出接头为QBH，更方便客户配置。该产品的动态工作范围在额定输出功率的10%~100%之间，电光转换效率高于25%，调制模式工作频率最高可达5kHz，能满足绝大多数应用场合的需求，并具备多种控制模式，良好的兼容性得到了用户的广泛认可。多模组连续光纤激光器性能稳定，在汽车、动力电池、铁路机车、钣金加工等行业有大量成功应用。

随着激光焊接工艺不断发展成熟，能够适用于新能源汽车动力电池领域的应用也在不断开拓。国产光纤激光器正在快速崛起，未来，锐科激光将继续致力于降低用户成本，提高加工效率，为动力电池智能制造领域的激光应用，研发和制定适合不同需求的光纤激光器产品和解决方案，持续推动光纤激光器在动力电池行业的应用和发展。