于全世界汽车财产加快向电动化转型的配景下，动力电池作为新能源汽车的焦点能量载体，其机能、安全性与成本直接瓜葛到电动汽车的市场竞争力。动力电池制造是一个交融质料学、电化学与周详机械等多学科技能的繁杂历程，而高质量的毗连技能则是贯串整个出产流程的要害环节。面临动力电池年夜范围、主动化出产的需求，以和铜、铝等高导热质料的加工挑战，传统毗连工艺如电阻焊与超声焊等，逐渐袒露出热影响区年夜、一致性不足、工艺窗口狭小等局限。

激光焊接技能以其高能量密度、切确的热输入节制、非接触式加工以和易在集成主动化等凸起上风，高度契合动力电池制造对于精度、效率及靠得住性的严苛要求，已经成为从电芯制造到电池包组装全链条的焦点工艺。本文旨于体系论述激光焊接技能于动力电池各制造环节的详细运用，并阐发其对于财产成长的主要鞭策作用。

于电芯制造环节的运用

电芯作为动力电池的基本单位，其制造精度及密封机能是决议电池安全与机能的要害。于这一环节，激光焊接技能重要负担周详电气毗连及终极封装密封两年夜使命。

起首，于电芯内部电气毗连方面，激光焊接是实现极耳毗连的要害工艺。于完成卷绕或者叠片后，需要将数十至上百层正极（铝箔）与负极（铜箔）集流体引出的极耳别离靠得住地毗连，并与外部极柱或者转接片形成导电通路（如图1所示）。激光焊接经由过程极短脉冲刹时熔合多层箔材，形成电阻低、强度高的焊点。其凸起上风于在热影响区极小，能有用防止焊接热量对于临近隔阂和活性质料造成毁伤，从而保障电芯的电化学机能。

图1. 激光焊接锂电池电芯。

其次，于电芯封装密封环节，激光焊接是实现持久气密性的焦点手腕。对于在方形铝壳或者圆柱钢壳电池，激光被用在焊接顶盖与壳体。经由过程切确节制激光功率、速率及核心，可于壳体上形成一道持续、致密且外不雅匀称的焊缝，从而有用避免电解液走漏及外界湿气侵入，确保电芯内部化学情况于全生命周期内的不变。

对于在软包电池，激光焊接则重要运用在极耳与转接片（凡是为镀镍铜或者铝）的毗连，其非接触的特征不仅晋升了封装效率，也彻底防止了铝塑膜封装质料于焊接历程中受损（如图2所示）。

图2. 激光焊接软包电芯极耳样品。

电池模组与电池包组装环节的运用

将单个电芯集成为模组及电池包，需要举行年夜量的电气毗连及布局固定，这是激光焊策应用最集中、技能挑战也最年夜的环节。于电气毗连方面，焦点运用是电芯间的串并联焊接。经由过程将汇流排（凡是是铝排或者铜排）与电芯的极柱举行毗连，构建起整个电池包的电路体系。

图3. 激光焊接锂电池汇流排。

此环节的难点于在：

1）质料特征挑战，铜及铝对于经常使用红外激光的反射率高、导热快，焊接难度年夜；

2）异种质料毗连，如铜汇流排与铝极柱的毗连，极易天生脆性的金属间化合物（IMC），影响毗连的持久靠得住性。

为应答上述挑战，业界成长出多种进步前辈激光工艺。摆动焊接经由过程光束周期性扫描来扩展熔池、加强质料搅拌；激光-电弧复合焊接则联合了两种热源的上风，协同不变熔池、改善焊缝成形；而采用绿光或者蓝光等短波长激光器，能显著提高铜、铝质料对于激光能量的接收率。这些技能配合作用，有用按捺了焊接飞溅与气孔，并精准节制了异种质料界面处脆性金属间化合物（IMC）的天生与厚度，从而实现了高质量、高靠得住性的电气毗连。

于布局毗连方面，激光焊接也至关主要。例如，用在固定电芯的模组侧板、端板，以和电池包箱体与盖板之间的密封毗连，都可采用激光焊接完成。比拟传统的螺接或者铆接，激光焊接能实现更高的一体化水平及毗连强度，显著晋升电池包总体的刚度和抗振动、抗打击机能。

此外，于电池治理体系（BMS）中，毗连电压与温度传感器旌旗灯号线的周详微小焊点，也愈来愈多地采用激光焊接。其高精度与非接触的特色，确保了这些要害电气节点持久服役的不变性与旌旗灯号收罗的靠得住性。

总结

激光焊接技能以其较高的精度、速率及靠得住性，融入了动力电池制造的每一一工序。从微不雅的电芯极耳焊接到宏不雅的电池包布局毗连，从保障电芯安全的气密性封装到决议电池机能的低电阻电气毗连，激光焊接都阐扬着不成替换的焦点作用。

它不仅有用解决了铜、铝等难焊质料的加工难题，满意了年夜范围主动化出产对于效率及一致性的要求，更经由过程对于焊接热量的精准节制，最年夜限度地掩护了电池的电化学机能。激光焊接技能的成熟与成长，已经经成为鞭策动力电池能量密度晋升、制造成本降落及安全机能加强的要害技能引擎，为全世界新能源汽车财产的快速成长提供了坚实的制造基础。

（文章来历：高能束加工技能和运用）

转自：千链激光网

注：文章版权归原作者所有，本文内容、图片、视频来自收集，仅供交流进修之用，如触及版权等问题，请您奉告，咱们将和时处置惩罚。

-710公海寰宇(中国)有限公司-官方网站