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Applications 应用天地

激光焊接

创新型激光焊接方案推动电动汽车生产

文/相干公司

相 较于汽油和柴油动力汽车， 足生产先进功能组件的需求。在本文 （以及水分）会造成内部漏电流，致
电动汽车技术的发展仍处
将探讨专门面向电动汽车零部件的两
使电池短路。最后，焊缝必须具有足
于初期阶段（例如在性能 项激光焊接技术创新，其中均应用了 够高的机械强度，能耐受住粗暴处理，
和范围方面）。因此，电动汽车在技 相干公司面向光纤激光焊接应用推出 甚至要能够经受住碰撞的冲击。
术方面显得更加灵活多变，并且往往 的全新 CleanWeld 技术。 在传统工艺中，由于电池壁很薄
集中在基础组件级别。这意味着金属 （<1mm），这种铝电池壳体的密封是
和金属元件的应用正发生翻天覆地的 铝制电池盖板焊接 使用激光传导焊接实现的。然而，传
变化，有时甚至需要挑战材料的极限。 在电动汽车所用的锂电池生产 导焊接的穿透力不足，焊接的孔隙率
与此同时，汽车制造商和低层供应商 中，其中一个关键步骤是焊接电池外 较高且强度也不够，无法阻隔水分渗
只愿意采用具备可扩展性和较高成本 壳。此焊接过程形成的气密封口必须 入。但是，使用更高的激光功率实现
效益的制造技术。综合上述各种原因， 能保证在部件的使用过程不出问题。 更深穿透（匙孔）的焊接有产生气孔
激光技术因具有非接触、无磨损、加 尤为重要的是，锂电池需要此密封来 的风险，会导致焊接强度不够，并且
工一致性高、速度快等特点，因此成 阻隔水分渗入，以防水会与锂元素发 总是会存在一定程度的飞溅。
为焊接、切割、硬化、烧蚀和其他应 生剧烈反应，致使产生的气体和压力 相干公司的大量研发工作证明，
用中的首选技术。 毁坏设备。此外，还要求焊接工艺本 通过改变聚焦激光光斑在工件上的强
然而，传统激光工艺往往无法满 身不能产生任何飞溅，因为金属颗粒 度分布，使之明显偏离传统的单峰高
斯分布，即可实现高速且无飞溅的金
ARM光纤示意图 包层
属深加工解决方案。具体来说，这项
外纤芯(环形)
研发工作表明，如果采用环绕在另一
内纤芯(中心)
个激光同心环中、由中心高斯分布点
构成的光束，可以取得理想效果。
使用相干公司 HighLight 系列的
可调节环形光斑模式光纤激光器（FL-
FL-ARM激光光束可实现的基本功率模式 ARM），可让聚焦光纤激光光斑实现

这种特殊配置。该激光器的传输光纤
强化了传统的圆形纤芯，外覆另一层
环形截面的光纤纤芯。
HighLight FL-ARM 可 调 节
中心与环形 环形功率 中心功率 仅中心 仅环形
等功率 高于中心 高于环形 功率 功率 环形光斑模式光纤激光器可提供
图 1：简化的ARM光纤示意图以及聚焦激光光斑中可能出现的五种基本功率模式。 2.5~10kW 的输出功率。可根据需要

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