揭秘动力电池激光焊接加工工艺

激光焊接加工是目前高档电池焊接的主要方法，激光焊接是用高能激光束照射工件，工作温度急剧上升，工件熔化并重新连接形成永久连接的过程。激光焊接的剪切强度和撕裂强度良好，电池的导电性、强度、气密性、金属疲劳和耐腐蚀性是典型的焊接质量评价标准。

　　影响激光焊接加工质量的因素很多，其中一些非常不稳定。如何正确设置和控制这些参数，使其在高速连续激光焊接过程中控制在合适的范围内，以保证焊接质量。焊缝成形的可靠性和稳定性是关系到激光焊接技术实用化和产业化的重要问题，影响激光焊接质量的主要因素是焊接设备、工件条件和工艺参数。

激光焊接加工设备：对激光质量最重要的要求是光束模式、输出功率及其稳定性。光束模式是光束质量的主要指标。光束模式的阶数越低，光斑越小，光束的聚焦性能越好，相同激光功率下的功率密度越高，焊缝深度和宽度越大。

工件条件：激光焊接加工要求点焊和焊缝严格对中，装配精度高，而且在焊接过程中不会因为焊接热变形而改变工件原有的装配精度和点对中。如果装配不严，间隙过大，横梁可以通过间隙而不能熔化母材，或者造成明显的咬边和凹陷。如果焊点与焊缝的偏差稍大，可能会造成未熔合或未焊透。因此，一般情况下，板材的对接装配间隙和点对缝偏差不应大于0.1mm，错边不应大于0.2 mm。

　　激光焊接加工参数：对激光焊接加工方式和焊缝成形稳定性的影响，重要的焊接参数是激光光斑的功率密度，它对焊接模式和焊缝成形稳定性有如下影响：随着激光光斑功率密度由小变大，顺序为稳定导热焊接、模式不稳定焊接和稳定深熔焊接。当光束模式和聚焦镜的焦距固定时，激光光斑的功率密度主要由激光功率和光束焦点的位置决定，激光功率密度与激光功率成正比。然而，焦点位置的影响有一个理想值。当光束焦点在工件表面以下某一位置时，可以获得理想的焊缝。偏离理想焦点位置，工件表面的光斑会变大，导致功率密度降低，在一定程度上会改变焊接过程。

　　应该注意的是，激光焊接加工是一种熔化工艺。这意味着两个基板在激光焊接过程中会熔化。这个过程很快，所以总的热量输入很低。但是由于这是一个熔化过程，在焊接不同材料时，可能会形成易碎的高电阻金属间化合物。铝铜结合特别容易形成金属间化合物，这些化合物已被证明对微电子器件搭接接头的短期电性能和长期机械性能有负面影响，这些金属间化合物对锂电池长期性能的影响尚不确定。