背景
“人與自然需要和諧共存；我們只有一個地球，同在一片藍(lán)天下，讓我們采取新行動保護(hù)和凈化我們的地球”。隨著全球各國環(huán)保意識的加強(qiáng)，以及石油、天然氣等不可再生資源的日益減少，再加上人均汽車擁有量日益增加，對環(huán)保和不可再生資源產(chǎn)生極大的挑戰(zhàn)；尋求新能源是全球共同迫不及待的追求。
近些年來科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展，全球各國環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，綠色低碳出行的號召帶動了不少新興企業(yè)的快速發(fā)展，新能源汽車便誕生了。新能源汽車?yán)顺痹谌蜷_始盛行，動力電池作為新能源汽車核心部件，直接決定了整車性能，而生產(chǎn)設(shè)備的精度和自動化水平將直接影響到電池的質(zhì)量、效率和一致性。激光技術(shù)作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)，是高性能動力電池生產(chǎn)的最佳選擇。
（ 數(shù)據(jù)來源：中國產(chǎn)業(yè)研究院）
動力電池焊接質(zhì)量的好壞直接決定了電池的連接性能、安全性和使用壽命。激光焊接相較于傳統(tǒng)焊接工藝來說，更適合動力電池的焊接。激光焊接具有能量密度高，焊接速度快，加工精度高，熱影響區(qū)小，易實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)勢，已經(jīng)被動力電池行業(yè)接受。目前，在新能源和焊接生產(chǎn)制造領(lǐng)域，鋁合金、紫銅等高反材料的應(yīng)用占整個動力電池及電機(jī)整體的90%以上。
采用傳統(tǒng)常規(guī)型號單一傳輸芯徑激光器焊接鋁合金和紫銅時，不可避免的會出現(xiàn)如下缺陷：
1、鋁合金、紫銅對激光的吸收率低，反射率高，連續(xù)焊接穩(wěn)定差、成型差；
2、容易產(chǎn)生飛濺、氣孔和裂紋，氣孔和裂紋會大幅降低焊接接頭的性能以及質(zhì)量；
3、飛濺和炸火產(chǎn)生的顆粒物極易引起電池和電極之間短路，對電池安全性產(chǎn)生極大的影響。
▲將焊接熔池端口位置形成一個穩(wěn)定開放匙孔
▲采用平頂激光，減小金屬蒸汽的壓力梯度
突破
針對新能源動力電池焊接這些難點(diǎn)，飛博激光通過多年的技術(shù)積累和扎實(shí)的技術(shù)沉淀，研發(fā)出PAM (Power Adjustable Mode) 能量、光束模式可調(diào)激光器，PAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了只用一根光纖輸出兩個可分別獨(dú)立控制的同軸光束，中心光斑和環(huán)形光斑的功率大小可以獨(dú)立任意調(diào)節(jié)。
優(yōu)勢：
（1）兩路模擬電壓分別控制激光器“點(diǎn)”和“環(huán)”部分出光功率，可以在工作過程中實(shí)時變化功率
（2）預(yù)設(shè)“點(diǎn)”“環(huán)”能量比例，一路模擬電壓同時控制功率大小
2、激光器配比和功率靈活可調(diào)
（1）激光器有6kW、12kW、20kW三個功率段共計(jì)7款激光器，選擇靈活
（PAM 6kW）
（2） 激光器的輸出模式“點(diǎn)”、“環(huán)”和“點(diǎn)-環(huán)共生”三種模式，滿足不同應(yīng)用需求
3、支持EtherCAT總線，低延遲高保真?zhèn)鬏?/p>
PAM能量、光束模式可調(diào)可產(chǎn)生一個更大和更穩(wěn)定的匙孔，更易使金屬蒸氣逸出；環(huán)形光束使逸出的蒸汽動能最小化，從而盡可能減少飛濺。
1、清洗氧化層，油污，預(yù)熱
2、保證焊接強(qiáng)度和焊接熔深
3、去毛刺，使得焊縫光滑，無氣孔產(chǎn)生
點(diǎn)、環(huán)功率任意可調(diào)，操作界面簡潔友好
快速調(diào)節(jié)功率
獨(dú)立模塊選擇
獨(dú)立功率控制
功率任意配合
實(shí)測結(jié)果來了：
應(yīng)用
電池電芯殼和頂蓋一般采用鋁合金AL3003，在保證一定的焊接熔深熔寬情況下，要求速度達(dá)到200mm/s，無虛焊、爆孔、焊渣、裂紋等缺陷。測試方形電池封口焊接速度是260mm/s，高于行業(yè)內(nèi)理想速度200mm/s，大大減小了電池焊接過程中的型變量。
中心功率1200W，環(huán)形功率1500W，焊接速度260mm/s，焊縫外觀成型均勻一致，并無虛焊、焊渣和爆孔等缺陷，從焊接截面可以看出焊縫內(nèi)部無裂紋和氣孔等缺陷。
bus-bar焊接一般選用1系鋁合金1060，根據(jù)載流大小，通常巴片厚度有1.2mm和1.5mm兩種。焊接質(zhì)量要求：拉力＞1000N，無裂紋，氣孔率、余高、塌陷等等都有嚴(yán)格的要求。
中心功率2900W，環(huán)形功率2300W，焊接速度80mm/s，焊接后拉力大小可以達(dá)到2kN遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的1kN；從焊縫截面圖可以看出焊縫內(nèi)部無裂紋缺陷，無氣孔，余高、塌陷等等都符合客戶要求。
能量、光束模式可調(diào) & 新能源動力電池
能量、光束模式可調(diào)激光器提高了新能源汽車動力電池焊接質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)極小飛濺使新能源汽車動力電池制造商大大受益。具體表現(xiàn)如下：
提升焊接速度
提高焊接穩(wěn)定性
焊接表面光滑平整，不需要二次打磨處理
極小的飛濺不會污染其他未焊接的地方
改進(jìn)鋁合金電池外殼焊接的美觀性和氣密性
實(shí)現(xiàn)鋰電池的高速焊接
高速、穩(wěn)定、焊縫均勻一致性高
減少二次返工，提高生產(chǎn)效率
隨著續(xù)航能力的不斷提高，全球汽車向新能源轉(zhuǎn)型已是大勢所趨，伴隨著產(chǎn)量和安全性不斷提高，勢必會對鋰電焊接工藝提出更高、更嚴(yán)格的要求。飛博會與您一起，在新能源領(lǐng)域再攀高峰，共創(chuàng)共贏。
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