解决方案简介

引言

电池系统制造商需要一种经济高效、快速且可靠的焊接方法，用于薄铝箔和铜箔的应用。联系 激光焊接 极具吸引力的选择，但过去在箔材厚度低于200 µm的情况下无法应用。这是因为现有的光纤激光器无法以所需的空间分布输出功率。 具体而言，高功率光纤激光器会在顶层箔片上造成损伤，而低功率激光器 实现足够的焊接穿透深度。采用单模中心光束的可调环模（ARM）光纤激光器克服了这些限制。

流程

在电池模组生产中，一项常见的任务是通过将薄铝汇流条与较厚的铜汇流条进行搭接焊接，将多块电池串联起来。本次测试针对将0.2毫米厚的铝片（上层）焊接到1.5毫米厚的铜汇流条（下层）的情况进行了测试。 实验采用HighLight FL4000CSM-ARM激光源，配备25 µm/170 µm（中心光束/环形光束）工艺光纤，以及远程焊接扫描器光学元件 工件表面产生3倍放大光束。 中心光束功率为500-800 W，环形光束功率为1000-1200 W。激光作用时间为0.18-0.32秒。中心光束和环形光束的功率可独立调节。

结果

实现了高质量的全熔透焊缝，且未损伤薄铝箔（见图2）。该工艺无飞溅且无需填充焊丝。 取得这些良好结果的原因在于：ARM激光器通过环形光束稳定了关键孔焊接深度。单模中心光束凭借其高亮度特性（高能量密度但总能量较低），在不因过量热量损伤材料的前提下完成实际焊接。最后，通过独立控制环形功率的缓降过程，使材料得以受控冷却，从而最大限度减少熔池湍流并消除飞溅。 

应用领域

用于电池和电动汽车领域的薄箔及热敏材料激光焊接 。这包括电池行业中的铜箔叠层焊接和箔片与端子焊接，以及铝箔与铜条的焊接。