动力电池外壳激光高速焊接工艺

：坠』垡星垡垒——————————————————型鲨垒—垒丝丝型坠些丝文章编号：1002-025X(2013)07-0030-03动力电池壳体激光焊接工艺李林贺。

邓适(力神迈尔斯动力电池系统有限公司，天津300191)摘要：针对动力电池壳、盖激光焊接试验，通过调整激光焊机脉宽、频率、峰值功率等工艺参数．验证不同参数对激光单点能量及焊接平均功率的影响，结合平均功率对焊缝熔深影响及不同熔深状态下与焊缝耐压强度的对应关系，进而优化激光焊接工艺参数，确保动力电池激光焊接过程的稳定性和焊接质量的一致性。

关键词：动力电池；激光焊接；熔深中图分类号：TG456．7文献标志码：BO绪论电动汽车不仅能减少或不使用石油，且能降低尾气排放，甚至实现尾气零排放，而在当今节能降耗和环保双重压力下。

实现汽车能源动力系统电气化，推动传统汽车业结构转型，在国际上已经形成了广泛共识。

我国已出台许多相关优惠政策，扶持和引导电动汽车行业的快速发展，因此，电动汽车的发展将会步人关键时期，并迎来更多机遇与挑战。

动力电池是电动汽车的关键技术，决定了汽车的运行里程和成本，而电池壳体的激光焊接又成为动力电池制作的重要工序。

焊接质量的好坏直接决定电池的密封性及耐压强度．从而影响电池的使用寿命和安全性能。

结合本公司实际生产情况，通过激光焊接工艺参数摸索及焊接质量确认，建立合理的工艺参数范围。

为动力电池壳体激光焊接过程的稳定性及产品质量的一致性提供了有力保障。

1激光焊接试验本公司动力电池壳体基本上为3003系铝合金．厚度在0．6～0．8m m之间。

由于各型号电池都用于电动汽车，因此，对焊接后的密封性及耐压强度要求很高，图1为电池壳体焊接示意图。

收稿日期：2013—05—05围1电池壳体焊接示意图激光焊接主要工艺参数有峰值功率、脉宽、频率、离焦量及焊接速度等，其任何一个参数的变化及不稳定都会直接影响焊接质量的效果。

实际焊接过程采用的激光功率为600W，波长为1064．t i m，光纤直径为600斗m的激光设备。

电池激光焊接工艺电池激光焊接工艺是一种利用激光束进行焊接的技术。

激光束是由高能量激光器产生的集中光束。

这种技术广泛应用于电池制造行业，特别是锂离子电池的焊接。

本文将介绍电池激光焊接工艺的步骤。

步骤一：准备工作在进行电池激光焊接之前，需要进行准备工作。

首先，应准确地确定需要焊接的部位，并对电池进行清洗和除油处理。

这可以确保焊接点的质量和可靠性。

其次，需要选择合适的激光器和适当的焊接参数。

这些参数包括激光能量，激光脉冲宽度，焊接速度等。

合理的参数选择可以提高焊接质量，降低焊接成本。

步骤二：定位将电池放在焊接工作台上，使用精确的定位装置将电池固定在焊接位置。

通过定位可以保证焊接点的精度和一致性。

步骤三：焊接在电池固定之后，就可以开始使用激光进行焊接。

激光束集中在焊接点上，使其达到极高的温度，使焊接点融化并形成气体。

气体将焊接点中的杂质和氧气驱逐出来。

焊接点冷却后形成高质量的焊缝。

步骤四：质检和完工完成电池激光焊接后，需要进行质检。

利用非破坏性测试方法，如X射线或超声波检查焊接点的质量和可靠性。

如果焊接合格，将电池进行封装并投入使用。

总结：电池激光焊接技术具有快速、高效、精确的特点，使得锂离子电池制造过程更加智能化和自动化。

通过准确的定位和合理的焊接参数选择，可实现高质量、可靠的焊缝。

值得注意的是，在使用激光焊接技术时，应使用安全防护措施，避免激光束对人员和设备造成伤害。

动力电池激光焊接方案
动力电池激光焊接是一种常用的连接方式，具有高效、精确、无损、环保等特点。

以下是一种可能的动力电池激光焊接方案：
1. 材料准备：准备好需要焊接的动力电池模块，确保其表面清洁无杂质。

2. 设置参数：根据不同的电池材料和尺寸，确定适当的激光焊接参数，包括功率、脉冲频率、浸润时间等。

3. 激光焊接设备调试：根据所选参数，调试激光焊接设备，确保激光束的焦点准确对位于焊接点上，并调整焊接电极的位置。

4. 预热：通过激光预热动力电池接触面，提高焊接的效果和速度。

5. 焊接：根据焊接点的位置，使用激光束进行准确焊接，确保焊接点的牢固性和导电性。

6. 检查与测试：完成焊接后，对焊接点进行检查和测试，确保焊接质量符合要求。

需要注意的是，动力电池激光焊接需要使用专门的设备和技术，操作时应遵守相关安全规范，确保工作环境安全。

此外，不同材料和尺寸的电池模块可能需要调整焊接参数和设备，具体操作应根据实际情况进行调整。

工艺丨动力电池工艺，激光焊接概述动力电池制造过程焊接方法与工艺的合理选用，将直接影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性。

接下来就整理一下动力电池焊接方面的内容。

还是先来原理，好像我是最喜欢搬运原理的作者之一呢。

激光焊接原理激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作，通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内，在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区，从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。

激光焊接类型热传导焊接和深熔焊热传导焊接，激光光束沿接缝将合作在工件的外表熔化，熔融物汇流到一同并固化，构成焊缝。

主要用于相对较薄的材料，材料的最大焊接深度受其导热系数的约束，且焊缝宽度总是大于焊接深度。

深熔焊，当高功率激光聚集到金属外表时，热量来不及散失，焊接深度会急剧加深，此焊接技术即是深熔焊。

因为深熔焊技术加工速度极快，热影响区域很小，而且使畸变降至最低，因而此技术可用于需求深度焊接或几层资料一起焊接。

热传导焊接和深熔焊的主要区别在于单位时间内施加在金属表面的功率密度，不同金属下临界值不同。

穿透焊和缝焊穿透焊，连接片无需冲孔，加工相对简单。

穿透焊需要功率较大的激光焊机。

穿透焊的熔深比缝焊的熔深要低，可靠性相对差点。

缝焊相比穿透焊，只需较小功率激光焊机。

缝焊的熔深比穿透焊的熔深要高，可靠性相对较好。

但连接片需冲孔，加工相对困难。

脉冲焊接和连续焊接）脉冲模式焊接激光焊接时应选择合适的焊接波形，常用脉冲波形有方波、尖峰波、双峰波等，铝合金表面对光的反射率太高，当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60的激光能量因反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。

一般焊接铝合金时最优选择尖形波和双峰波，此种焊接波形后面缓降部分脉宽较长，能够有效地减少气孔和裂纹的产生。

脉冲激光焊接样品由于铝合金对激光的反射率较高，为了防止激光束垂直入射造成垂直反射而损害激光聚焦镜，焊接过程中通常将焊接头偏转一定角度。

锂电池顶盖激光焊接原理Lithium battery top cover laser welding is a crucial process in the production of lithium batteries. This welding method utilizes a high-energy laser beam to generate heat, which melts and joins the top cover and battery case. The bonding strength achieved through laser welding is high, ensuring the integrity of the battery pack.锂电池顶盖激光焊接是锂电池生产中至关重要的工艺。

这种焊接方法利用高能激光束产生热量，将顶盖和电池壳熔化并连接在一起。

激光焊接的连接强度高，确保电池组的完整性。

The principle behind lithium battery top cover laser welding lies in the interaction between the laser beam and the material. When the laser beam is directed at the joint between the top cover and battery case, the intense heat causes the material to melt and flow, creating a strong weld. The process is highly precise and can be controlled to ensure consistent quality across multiple battery units.锂电池顶盖激光焊接的原理在于激光束与材料之间的相互作用。

铝壳电池激光焊接技术详解方形铝壳锂电池具有结构简单，抗冲击性能好，能量密度高，单体容量大等诸多优点，一直以来都是国内锂电制造和发展的主要方向，市场占比在40%以上。

方形铝壳锂电池结构如图1，由电芯（正负极片、隔膜）、电解液、壳体、顶盖等部件组成。

图1. 方形铝壳锂电池结构方形铝壳锂电池在制造组装过程中，需要大量应用到激光焊接工艺，例如：电芯软连接与盖板焊接、盖板封口焊接、密封钉焊接等等。

激光焊接是方形动力电池的主要焊接方法，归功于激光焊接具有能量密度高，功率稳定性好，焊接精度高，易于系统化集成等诸多优点，在方形铝壳锂电池生产工艺中，有不可替代的作用。

1.顶盖激光焊接技术的1.0时代焊接速度＜100mm/s2015-2017年，国内新能源汽车受政策驱动，开始爆发，动力电池行业开始扩张，但国内企业技术沉淀、人才储备还相对较少，相关电池制造工艺和装备技术也在起步阶段，设备自动化程度相对较低，设备制造商刚开始关注动力电池制造并加大研发投入。

在此阶段，行业内对方形电池激光封口设备的生产效率要求通常在6-10PPM，设备方案通常使用1kw光纤激光器通过普通激光焊接头出射（如图2），由伺服平台电机或直线电机带动焊接头运动并进行焊接，焊接速度50-100mm/s。

图2 采用1kw激光器焊接电芯顶盖在激光焊接工艺上，也正由于焊接速度相对较低，焊缝热循环时间相对较长，熔池有足够的时间流动和凝固，且保护气体能较好的覆盖熔池，易获得表面光滑饱满、一致性好的焊缝，如图3。

图3 顶盖低速焊接的焊缝成形在设备上，虽然生产效率不高，但设备结构相对较简单、稳定性较好且设备造价低，很好的满足了该阶段行业发展的需求，为后续技术发展打下了基础。

顶盖封口焊1.0时代虽然有设备方案简单、成本低、稳定性好等优点。

但是其固有的局限也十分明显。

设备上，电机驱动能力不能满足进一步提速的需求；工艺上，单纯通过提高焊接速度、激光功率输出来进一步提速会带来焊接过程的不稳定和良率的下降：提速使得焊接热循环时间缩短，金属的熔化过程更剧烈、飞溅加大、对杂质的适应会更差，更易形成飞溅孔洞，同时熔池凝固时间的缩短，会导致焊缝容易表面粗糙、一致性降低。

动力电池激光焊接技术介绍
激光焊接技术在动力电池制造领域具有重要作用，它能确保电池组件的高效、稳定和安全。

以下是关于动力电池激光焊接技术的一些介绍：
1.激光焊接原理：激光焊接是利用高能量密度的激光束在焊接区域产生局部熔化，将电池极片或隔膜等材料焊接在一起。

激光束的功率和焊接速度可调，可根据实际需求实现不同焊接效果。

2.焊接过程：激光焊接过程通常包括预处理、焊接和后续处理等步骤。

预处理目的是使焊接区域清洁、无油污，以保证焊接质量。

焊接过程中，激光束通过透镜聚焦在焊接区域，产生高温高压力，使材料熔化并连接。

后续处理主要是为了使焊接部位平滑、美观，并减小焊缝附近的应力。

3.优点：激光焊接具有焊接速度快、熔接区域小、焊缝平整、焊接质量高等优点。

此外，激光焊接还可以实现精确控制，使电池组件的尺寸和性能更加稳定。

4.应用场景：激光焊接技术广泛应用于新能源汽车动力电池的生产制造，包括电池模块、电池包、电池系统等各级别产品的焊接。

特别是对于高能量密度、轻量化、小型化的电池产品，激光焊接技术具有显著优势。

5.发展趋势：随着新能源汽车产业的快速发展，对动力电池性能和可靠性的要求不断提高。

未来，动力电池激光焊接技术将朝
着更高功率、更高速度、更精细控制等方向发展，以满足市场需求。


。

动力电池激光焊接原理
动力电池激光焊接是一种利用激光束对动力电池进行焊接的方法。

它利用激光束的高能量密度和聚焦性，将激光能量精确地传递到焊接接头，使接头材料受到加热并迅速熔化，形成焊接池。

当激光束停止照射，焊接池迅速冷却固化，将接头牢固地连接在一起。

动力电池激光焊接的原理主要包括以下几个方面：
1. 光学聚焦：激光束通过光学装置进行聚焦，将激光能量集中到一个很小的区域内，提高焊接接头的能量密度。

2. 吸收和传递能量：激光束照射到接头材料上时，其中的能量被吸收，使接头材料温度升高。

随着时间的推移，能量通过传导、对流和辐射方式传递到接头其他部分，使整个接头达到焊接温度。

3. 材料熔化和混合：接头材料受到高温作用后，开始熔化成液态金属，形成焊接池。

激光束的高能量密度可以使接头变成液态金属的熔融状态，以确保焊接强度和质量。

4. 冷却和固化：当激光束停止照射时，焊接池迅速冷却并固化，将接头连接在一起。

这个过程需要控制冷却速度，确保焊接接头具有足够的强度和韧性。

总之，动力电池激光焊接利用激光束的高能量密度和聚焦性，
通过材料的熔化和迅速冷却固化，实现对动力电池接头的快速、高质量焊接。

新能源动力电池模组激光焊接新能源动力电池模组激光焊接是目前电池行业中一种常见的连接技术，它通过利用激光束将电池模组中的各个部件进行焊接，从而实现电池的组装和连接。

本文将围绕新能源动力电池模组激光焊接展开讨论，介绍其原理、应用以及优势。

一、激光焊接原理新能源动力电池模组激光焊接是利用激光束的热效应对电池模组进行焊接的一种技术。

激光束照射到电池模组的焊接接头上，通过瞬间高温的作用，使接头表面部分熔化并迅速冷却固化，从而实现焊接。

激光焊接具有高能量密度、瞬间加热、热影响区小等优点，能够实现高精度、高效率的焊接。

二、激光焊接的应用新能源动力电池模组激光焊接广泛应用于电动汽车、储能设备等领域。

在电动汽车中，电池模组是其核心组件之一，激光焊接可以将电池模组中的电芯、导电片等部件进行可靠的连接，提高电池模组的性能和寿命。

在储能设备中，激光焊接可以实现电池模组的快速组装，提高生产效率和产品质量。

三、激光焊接的优势1. 高精度：激光焊接可以实现微小焊点的精确定位和焊接，大大提高了焊接的精度和可靠性。

2. 高效率：激光焊接速度快，能够实现对多个焊点的同时焊接，提高了生产效率。

3. 无污染：激光焊接不需要使用焊剂和助焊剂，避免了对环境的污染。

4. 低热影响区：激光焊接瞬间加热，热影响区小，不会对周围材料产生热变形和热损伤。

5. 焊接强度高：激光焊接可以实现焊点的高强度连接，提高了焊接的可靠性和耐久性。

四、激光焊接的发展趋势随着新能源动力电池市场的快速发展，激光焊接技术也在不断创新和进步。

目前，一些新的激光焊接技术已经应用于电池模组的焊接，如激光超声波混合焊接、激光熔覆等。

这些新技术能够进一步提高激光焊接的效率和质量，满足不同应用场景的需求。

新能源动力电池模组激光焊接是一种高效、精确、可靠的连接技术。

它在电动汽车、储能设备等领域的应用不断拓展，为新能源产业的发展提供了有力支持。

随着技术的不断创新和进步，相信新能源动力电池模组激光焊接技术将在未来发展中发挥更加重要的作用。

动力电池模组激光焊工艺方案2014.07一、不同材料激光焊工艺分析二、不同焊接方式工艺分析模组激光焊工艺方案四、动力电池目前激光焊工艺方案分析五、动力电池推荐使用激光焊工艺方案模组激光焊工艺分析目前电池模组激光焊接使用的主要材料:激光焊只能焊接镰片在0.5mm 以下的材料，0.5mm 以上焊接 可靠性太差，如果材料较厚，不建议釆用1、 焊接效果良好，可靠性、拉力、熔深均能达到匸艺 要求o2、 铝片矗以焊接3-4mm,铜片可以焊接1mm 以上，像片 可采用激光可焊接2MM 厚的 材料，且焊接效果良好不同组合方亍 丈的焊接效果[激光焊无法焊接，只能 用转接片的方式焊接，缺 点：转接片制做工艺复杂, 成本咼。

不同材料组合焊接同种材料组合焊接:模组激光焊工艺分析以焊接2mm以上。

模组激光焊工艺分析不同焊接方式工艺分析:激光能量穿透上层连接片与下层极柱熔合在一起不同焊接方式的优缺点、连接片无需冲孔，加工相对简单。

<TT穿透焊需要功率荻J 的激光焊机。

2、穿透焊的熔深比缝焊的熔深要低，可靠性相对1、缝焊相比穿透焊，只需较小功率激光焊机。

” V 2、缝焊的熔深比穿透焊▼ 的熔深要高，可靠性相对较好。

丿j差点。

y 1、连接片需冲孔，加壬相对困难。

上海申沃客车有限公司（上汽与沃尔沃合资）'上海申沃客车纯电动（快充）大巴、 使用的电池模组，其能量存储采用超 级电容器。

电容器的两端均为铝极柱。

申沃纯电动快充大巴在上海有两条线 路在运营；深圳有两条左右的线路在（运营，运营时间肴三年左右。

丿模组焊接： 1、 焊接方式:1KW/2KW 连续激光焊。

2、 边接片材料：铝片，厚度为2mm o深圳比亚迪（因比亚迪车间不能携带手机，所以无法获取照片）应用车型：1、 E 6纯电动轿车2、 K 9纯电动大巴3、 “秦”双模电动车 \ _________ _ ________ /I* 1 2 3、焊接工岂连接片冲孔'激光缝焊J动力电池模组激光焊接的初步方案模块集成采集线束，线束与铜排间采用焊接方式，线束与MCU间采用接插件连接。

锂电池顶盖激光焊工艺
《锂电池顶盖激光焊那些事儿》
嘿，咱今天就来说说锂电池顶盖激光焊工艺这档子事儿。

前几天我去参观了一个锂电池生产车间，那场面可真是让我大开眼界。

一进去就瞧见工人们在那儿忙活着，一个个锂电池整齐地排列着。

我就凑到了激光焊的区域，看着那激光束“滋滋”地工作着。

只见工人师傅小心翼翼地把锂电池顶盖放好，然后那激光束就像个听话的小精灵一样，沿着预定的轨迹快速地移动着。

那焊接的过程啊，就像是一场精彩的表演。

我都看入迷了，眼睛眨都不眨一下，就盯着那激光束和顶盖，看着它们一点点地被焊接在一起。

师傅跟我说，这激光焊工艺可重要了，要是没做好，那电池可就不安全啦。

所以他们每一步都特别小心，不能有丝毫的马虎。

我看着他们专注的神情，心里真的特别佩服。

这就是我观察到的锂电池顶盖激光焊工艺啦，真的是特别神奇的一个过程。

我现在每次看到锂电池，都会想起那车间里的场景，想起那神奇的激光束和认真的工人师傅们。

哎呀呀，这锂电池顶盖激光焊工艺可真是有意思极了！。

动力电池外壳激光高速焊接工艺许为柏【摘要】针对1.0 mm厚的动力电池外壳材料AL3003,采用全固态激光作为焊接热源.通过调节工艺参数,分析焊接接头表面形貌和显微组织.结果表明,经过优化焊接工艺参数如激光功率、焊接速度可提高焊缝质量.观察金相组织发现,焊缝组织致密,显微硬度高于母材.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2014(044)001【总页数】3页(P84-86)【关键词】动力电池;AL3003铝合金;激光焊接【作者】许为柏【作者单位】盐城技师学院,江苏盐城224002【正文语种】中文【中图分类】TG456.70 前言AL3003是铝锰合金，具有优秀的防锈特性，成形性、溶接性、耐蚀性均良好，被广泛用于制作动力电池外壳。

常用的焊接方式主要有氩弧焊（TIG）和惰性气体熔化级电弧（MIG），但容易产生气孔、焊接裂纹和焊接变形等问题，制约了其在工业中的应用推广[1-2]。

激光焊接具有非接触、热形变小、环保、自动化程度高等特点，越来越受到重视[3-4]。

传统的动力电池激光焊接采用固体脉冲激光（ND:YAG）焊接方式[5]，其实质是点焊，然后由多个点重合最终实现线焊接。

而固体脉冲激光的最高频率最大只能达到100 Hz，焊接速度一般为20 mm/s，且这种焊接方式的线能量是断断续续的，加热/熔融和冷却/凝固以短周期内反复，铝的冷却速度大，不能填补凝固收缩的间隙，特别是大量含有作为强化元素的Mg、Cu时，其焊接部容易产生裂纹。

全固态激光器（DPSSL）是以半导体激光器（LD）作为泵浦源的固体激光器，它的工作物质、激励源等部分均由固体物质构成，集中了传统固体激光器和半导体激光器的优势。

具有光电转化效率高、体积小、质量轻、可靠性好、寿命长、能量稳定性高、易于集成等优点，成为目前最具潜力的焊接激光光源之一。

在此采用全固态激光作为焊接热源，对动力电池外壳材料进行焊接工艺试验，并分析焊接接头成形性能和显微组织，为全固态激光的焊接应用提供参考。

激光焊接机在汽车锂电池行业的焊接工艺技术随着人类社会的发展，工业化、现代化水平的不断提高，人类社会取得了巨大的经济、技术成就，同时也导致了世界环境污染日益严重和全球能源危机不断加剧。

近些年来能源和环境问题的进一步恶化跟汽车的大范围普及有很大关系。

为缓解这一问题，我国已把节能与新能源汽车列入战略性新兴产业之一，新能源汽车将逐渐替代传统燃油汽车已成为全球共识，而动力电池作为新能源汽车的核心部件，其供电性能、稳定性、安全性是决定新能源汽车性能的一个重要方面，也是消费者在选择新能源汽车时必须考虑的一方面，动力电池焊接质量对动力电池的性能起着决定性的作用。

一．动力电池分类目前电动汽车常用的动力电池主要有铅酸电池、镍镉和镍氢电池、锂离子电池、碳酸铁锂电池以及燃料电池五大类。

本文主要向大家介绍铝壳锂离子电池的激光焊接工艺。

二．激光焊接在汽车铝壳锂离子电池行业的应用激光焊接是以激光束作为能量源，利用聚焦装置使激光聚集成高功率密度的光束照射在工件表面进行加热，在金属材料的热传导作用下材料内部溶化形成特定的溶池。

激光焊接是一种新型的焊接方式，目前还处在高速发展阶段。

采用激光焊接时，工件的热影响区较小；焊点小，焊接尺寸精度高；其焊接方式属于非接触性焊接，无需加外力，产品变形小；焊接质量高；效率高，易于实现自动化生产。

一．UW激光焊接设备在汽车铝壳锂离子电池行业的应用尚拓激光是一家专业研发生产销售激光焊接机的国家级高新技术企业，是目前该领域最专业、研发力量最强、技术水准最高的激光焊接机企业。

产品类型有YAG激光焊接机、光纤激光器等，功率由5W-1000W。

尚拓激光设备涉及汽车铝壳电池的应用已长达6年之久，根据汽车铝壳锂离子电池的不同焊接部位，各部位不同的材料、不同的厚度及不同的连接方式选择不同类型不同型号的激光器。

汽车铝壳锂离子电池各部位激光焊接工艺影响激光焊接质量的因素1.激光焊接设备：光束模式、输出功率稳定性以及导光和聚焦系统；2.产品状态：焊接产品的加工精度、装配精度以及清洁程度和焊接产品的材料均匀性；3.焊接工装夹具：夹具的加工精度以及定位精度；4.焊接工艺参数：激光功率、脉冲宽度、激光波形、焊接速度、离焦量和保护气体等。