机械设备行业激光专题系列深度报告之二：激光锂电设备需求腾飞精选细分领域高壁垒龙头-210811（21页）.pdf

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1、主要焊接环节如下：1)电池防爆阀焊接：电池的防爆阀是电池封口板上的薄壁阀体,当电池内部压力超过规定值时，防爆阀阀体破裂,避免电池爆裂。安全阀结构巧妙，这道工序对激光焊接工艺要求极为严格。没有采用连续激光焊接之前，电池防爆阀的焊接都是采用脉冲激光器焊接，通过焊点与焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接，但焊接效率较低，且密封性相对较差。采用连续激光焊接可以实现高速高质量的焊接，焊接稳定性、焊接效率以及良品率都能够得到保障。2)电池极柱焊接：电池盖板上的极柱，分为电池内部和电池外部连接。电池内部连接，是电芯极耳与盖板极柱的焊接;电池外部连接，是电池极柱通过连接片焊接，形成串联、并联电路，组成电池模组。

2、电池的极柱即电池的正负极，一般正极采用铝，负极采用铜。常用的结构为铆压结构，铆压完成后进行满焊，其大小一般为直径 8 的圆。焊接时，在满足设计要求的拉力和导电性能的情况下，优先选择光束质量好、能量分布均匀的光纤激光器或是复合焊激光器，采用光纤激光器、复合焊激光器焊接可以实现的电极柱的铝-铝结构焊接、铜-铜结构焊接稳定性，减少飞溅、进而提升焊接良率。3)转接片焊接：转接片与软连接是连接电池盖板与电芯的关键部件。它必须同时考虑到电池的过流、强度及低飞溅的要求，所以在与盖板的焊接过程中，需要有足够的焊缝宽度，且需要保证没有 particle 落在电芯上，避免出现电池短路。而作为负极材料的铜，属于低吸

3、收率的高反材料，在焊接时需要更高的能量密度去焊接。4)壳体封口焊接：动力电池的壳体材料有铝合金和不锈钢，其中采用铝合金的最多，也有少数采用纯铝。不锈钢是激光焊接性最好的材质，尤其 304 不锈钢，无论是脉冲还是连续激光都能够获得外观和性能良好的焊缝。使用连续激光器焊接薄壳锂电池，效率可以提升 510 倍，且外观效果和密封性更好。现在为了追求更快的焊接速度和更均匀的外观，大部分公司已经开始采用复合焊和环形光斑取代以往低速的单光纤焊接。5)密封钉(电解液注入口)焊接：密封钉(注液孔盖帽)的形式也较多，其形状通常为一个直径 8mm、厚度约 0.9mm 的圆形盖帽，其焊接的基本要求就是耐压值达到1.1

4、MPa，密封且不能有针孔、裂纹和爆点的存在。作为电芯焊接的最后一道工序，密封钉焊接的良率尤为重要。密封钉焊接时由于有残留电解液的存在，导致有爆点、针孔等缺陷，而抑制这些缺陷的关键方式则是减小热输入量。6)动力电池模组及 PACK 焊接：电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合，并加装单体电池监控与管理装置。电池模组的结构设计往往能决定一个电池包的性能和安全。其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用，同时如何满足电流要求、电流均匀性、对电芯温度的控制等，都将是评判电池模组优劣的标准。由于铜和铝之间采用激光焊接后易形成脆性化合物，无法满足使用要求，通常采用超声波焊接;铜和铜、铝和铝一般均采用激光焊接。同时，由于铜和铝传热均很快，且对激光反射率非常高，连接片厚度相对较大，因此需要采用较高功率的激光器才能够实现焊接。