工艺者说 | 密封钉焊接激光解决方案助推锂电行业高效运转

在动力电池制造领域，密封钉是电池组的重要组成部分，是方型铝壳锂离子电池在组装的最后一道工序，当电解液注入电池后，需对密封钉进行激光焊接，进而将整个卷芯与外部环境隔离，保证电池的密封安全性和可靠性。作为装配最后一道工序，兼顾效率的同时，优率也至关重要，密封钉的一次优率要求满足99.5%，甚至更高；密封钉焊接的优率除去因为注液口清洁不干净带来的影响，本身激光器的稳定性也是影响优率的因素之一。

为了满足密封钉焊接的高标准需求，作为激光行业解决方案的领先企业，宝辰鑫激光针对严格的工艺要求，研发出了一套可靠的密封钉焊接激光解决方案，并进行了多次严苛试验，为锂电池密封钉焊接保驾护航。

方案概述

宝辰鑫密封钉焊接激光解决方案是一种先进的焊接技术，利用高能量密度的激光束对金属材料进行精确、高效的焊接操作。该解决方案专门针对动力电池制造等智能制造行业的需求而设计，旨在提高生产效率、产品质量和安全性。

解决方案的核心是高功率QCW激光器，它能够产生连续或脉冲激光束，具有高能量密度和良好的光束质量。通过精确的控制系统和光学系统，激光束能够精确地聚焦在密封钉上，实现快速、可靠的焊接。

△焊接方式示意图

应用配置

QCW激光器作为宝辰鑫密封钉焊接激光解决方案的核心设备，使用的是600/6000W的机型，能够在脉冲模式下实现高峰值功率和能量，这使得它在加工高硬度、高反射率或高导热率的材料时具有显著优势；同时它采用脉冲调制方式，可以实现高精度、高重复频率的脉冲控制；QCW激光器还有光束质量好，光束亮度高，使用寿命长等优势，为密封钉焊接提供可靠保障。

相对于市面600W的YAG激光器，QCW的600/6000W激光器可达到其两倍以上的焊接速度，且光电转化率高、无需校正光路、无光学耗材、维护量少。

除了高功率高效率的QCW激光器，宝辰鑫密封钉焊接激光解决方案使用专业的焊接头，选择了最佳的外光路，从而获取了最好的焊接效果。

应用测试及结果

在工艺试验中，工程师使用了铝质盖板以及1mm厚铝质钉子，从激光速度、单点能量、频率、脉宽、峰值功率、离焦量等各项工艺指标出发，进行了深度测试，并且得到了一系列参数结果：

-熔深0.9mm

-熔宽1.18mm

-CPK1.7

-焊接速度≥14mm/s

△焊接外观

△金相图

通过测试数据以及焊接产品外观，我们发现：

-外观无爆点、凹坑、针孔、裂纹等外观不良

-焊缝饱满，熔池无气孔

-焊缝表面无炸点，无发黑现象

应用优势

宝辰鑫密封钉焊接激光解决方案在密封钉焊接中，通过使用QWC激光器，具有显著的优势：

-高精度和灵活性：该解决方案可以实现精确的定位和焦点控制，从而获得高精度的焊接效果。同时，激光束的聚焦光斑小，能够实现微型焊接，适用于各种复杂形状和规格的密封钉焊接。

-高效节能：具有高能量密度和快速焊接的特点，能够实现高效、快速的密封钉焊接，提高生产效率。同时，焊接的能耗较低，相比传统YAG焊接方式，耗电量只有其10%，效率却提升一倍以上。

-自动化和智能化：随着工业自动化和智能制造的发展，密封钉激光焊接的自动化和智能化程度不断提高，可以实现自动化送料、定位、焊接等操作，提高生产效率和产品质量。

-无耗材，免维护：采用模块化设计，替换或维修部件简单快捷，运行时只需要电能，不需要额外的气体或固体介质来产生激光，在使用过程中没有耗材的消耗，降低运行成本。

-广泛的应用范围：密封钉焊接在动力电池制造、汽车制造、电子设备制造等领域具有广泛的应用前景。

宝辰鑫激光作为业界专业的激光技术提供商，专注于利用激光器技术为用户提供高端、智能、环保的整体解决方案，助力生产模式实现颠覆性变革。同时，我们具备提供全方位激光焊接策略的能力，精准满足各种实际生产场景的需求。