中國汽車動力鋰電池市場規(guī)模不斷擴大，并且在全球范圍內(nèi)占據(jù)重要地位，隨著中國政府對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的重視，推動了新能源汽車市場的快速發(fā)展。政府制定了一系列支持政策，如補貼和減免稅政策，促進了新能源汽車的銷售，進一步推動了汽車動力鋰電池市場的擴大。

動力電池內(nèi)部也是一整個復雜的系統(tǒng)，從電芯、電池模組、電池包，歷經(jīng)一道道制造工序，最后組裝成一整個動力電池系統(tǒng)。這其中，材料與材料、模組與模組、電池包結(jié)構(gòu)的連接就涉及到高要求的焊接工藝——激光焊接。

在動力電池生產(chǎn)過程中，電池殼體焊接的質(zhì)量穩(wěn)定性會影響電池組裝系統(tǒng)的一致性和安全性。動力電池殼體內(nèi)部主要包含有機電解液、特殊隔膜，蓋板上主要包含防爆閥、極柱、安全帽、注液孔等。殼體與蓋板的封口焊接要求很高，其焊接質(zhì)量直接影響電池的密封程度，焊接不良會導致電池漏液、析鋰、電池外觀不達標等問題。當前的常規(guī)解決方案是先將殼體和頂蓋進行預焊，然后進行滿焊。

滿焊，又稱全焊，意思是在焊接過程中，需要將焊接的兩個部件完全融合成為一個整體。滿焊對焊縫的要求高，需盡可能地使焊接的兩者沒有間隙，以達到無縫連接的焊接效果。

針對上述的工藝要求，創(chuàng)鑫激光子公司寶辰鑫采用雙光束（環(huán)形光斑）激光器為核心的焊接方案，經(jīng)驗證，各方面工藝都可達到客戶嚴格的標準要求。

目前，鋁合金材料的電池殼占整個動力電池的90% 以上。動力汽車電池的外殼材料通常采用3003鋁合金，而鋁合金對激光的反射率極高, 激光焊接難度較大，焊接過程中可能會面臨飛濺、爆點、內(nèi)部氣孔、鋁殼變形等各類問題。面對這一問題，寶辰鑫雙光束（環(huán)形光斑）激光器逐個擊破。

寶辰鑫雙光束（環(huán)形光斑）激光器，采用環(huán)形光斑設計，在進行動力電池外殼焊接時，可利用光斑較小的內(nèi)環(huán)的高功率密度光斑作用于工件，生成匙孔，獲得足夠的焊接熔深；利用外環(huán)對焊接過程中的熔池提供更多能量以增大焊縫寬度，并延長匙孔閉合時間，幫助熔池氣體逸出，從而降低焊縫氣孔率。

在該焊接項目中，材料頂蓋厚度為2mm，外殼厚度為0.3mm鋁材，需達到的焊接要求具體為：熔深0.3~0.9mm ，熔寬1.4±0.5mm，余高≤0.2mm。

根據(jù)客戶的需求，對材料和應用樣品進行分析后，整理出焊接方式如下圖所示：

▲焊接示意圖

工程師在以往焊接經(jīng)驗基礎上，對焊接配置進行多重驗證后，得出一套最優(yōu)的焊接方案。

焊接方案采用寶辰鑫專為行業(yè)研發(fā)的高性能雙光束（環(huán)形光斑）激光器（DBW-2000/2000M），并選配合適的芯徑配比和焊接頭，系統(tǒng)使用寶辰鑫激光焊接系統(tǒng)，從而可以得到良好的焊接質(zhì)量。

隨著激光技術(shù)的不斷突破和發(fā)展，激光焊接技術(shù)及工藝也將得到更大的提升，并在動力電池制造領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，推動動力電池產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

文章來源： 創(chuàng)鑫激光

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