激光焊接作為動力電池生產(chǎn)過程中重要的工藝環(huán)節(jié)之一，焊接方法和工藝的合理選用將直接影響電池的成本、質(zhì)量、安全以及電池的一致性。如激光設(shè)備的光束質(zhì)量和功率穩(wěn)定性將直接影響加工表現(xiàn)，進而影響電池產(chǎn)品性能。

從技術(shù)發(fā)展趨勢來看，光纖激光器正越來越多地被應(yīng)用于電池焊接領(lǐng)域。主要因為，光纖激光器在提高效率、節(jié)省能耗、使用壽命、保障精度和制造工藝等各方面都有明顯優(yōu)勢。目前已廣泛應(yīng)用于極耳、電芯殼體、連接片、防爆閥、電池模組等工藝環(huán)節(jié)。

雖然激光焊接已規(guī)模應(yīng)用于動力電池多個工藝環(huán)節(jié)，但隨著動力電池能量密度的提升、降本增效等需求的拉動下，生產(chǎn)商對安全、質(zhì)量、一致性等有了更高的要求，同時對激光設(shè)備的需求也越來越高端化，普通光纖激光器已無法完全滿足應(yīng)用需求。

如有著電芯電氣連接“橋梁”之稱的Busbar匯流排焊接仍存在飛濺難題待解，焊接過程中的飛濺會降低焊縫的機械強度及焊接質(zhì)量和焊縫的一致性。

Busbar是實現(xiàn)電芯與電芯之間的電氣連接，實現(xiàn)電芯的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并同時承擔(dān)了電壓和溫度的采樣工作，在動力電池安全中的地位十分重要。

左圖：HighLight FL光纖激光器；右圖：SmartWeld+ 高精度激光加工頭，適用于微型焊接。

基于此，Coherent 相干公司特有的HighLight FL光纖激光器和 SmartWeld+ 加工頭，可實現(xiàn) Busbar匯流排的高質(zhì)量、高效率焊接，完成無裂紋焊接，且孔隙極少。

當(dāng)前 Busbar 匯流排焊接的要求是保障超高的機械強度和優(yōu)異的導(dǎo)電性能。焊接工藝主要實現(xiàn)異種金屬的焊接，如鍍鎳銅電池片和1XXX系鋁制 Busbar 連接疊焊, 或鋁和不銹鋼的焊接。

而相干公司的解決方案依靠HighLight FL光纖激光器和 SmartWeld+ 加工頭的配置，有效解決了傳統(tǒng)激光焊接存在的焊接氣孔、飛濺、焊縫等難題，并大大提高焊接工藝質(zhì)量和效率。

一、量身定制光束擺動，產(chǎn)生所需的焊接面積，確保電池的大電流運行性能

SmartWeld+ 加工頭通過振鏡提供一系列標(biāo)準光束擺動模式，實現(xiàn)加工所需的焊縫橫截面，保障電池具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能。用戶亦可根據(jù)應(yīng)用需求自行配置擺動模式 。

SmartWeld+ 可提供多種擺動模式，以及用戶自定義的模式，這里使用標(biāo)準“數(shù)字 8”模式，擺動模式能夠以0.5 mm的幅度，生成大于1.0 mm寬度的焊縫橫截面，實現(xiàn)極佳的加工效果。

此外，HighLight FL光纖激光器具備1-100%高精度可調(diào)的特性，超高的光束質(zhì)量以及光斑的均勻性，可做到幾乎無焊接氣孔、飛濺等情況，實現(xiàn)高效高質(zhì)量生產(chǎn)。

1000 系列鋁Busbar和鍍鎳銅電池片的焊縫

橫截面（左），俯視圖（右）

二、控制金屬間化合物，實現(xiàn)高抗拉強度焊縫的優(yōu)質(zhì)焊接

在Busbar匯流排焊接中，控制鋁基材料的焊接熔深同樣重要，適當(dāng)深度的焊縫能夠確保優(yōu)異的機械強度和導(dǎo)電性，但焊縫過深則會產(chǎn)生過多脆性金屬間化合物。

光纖激光器配合SmartWeld+可實現(xiàn)高速焊接。而抗拉力強度測試表明，其熔深和金屬間相的控制也能夠充分實現(xiàn)規(guī)定的強度，如20 mm長度焊縫的拉力強度大于1750N。

需要指出的是，相干公司的解決方案除解決 Busbar 匯流排焊接難題外，還能為不同厚度多層數(shù)的銅箔鋁箔進行高速焊接，可應(yīng)用于軟包電池和方形電池的焊接。

作為全球領(lǐng)先的激光公司之一，Coherent相干公司已為商用、工業(yè)、科學(xué)應(yīng)用等諸多領(lǐng)域提供了激光器、激光子系統(tǒng)和成套激光系統(tǒng)等完整產(chǎn)品組合。憑借在激光領(lǐng)域的深厚技術(shù)沉淀，幫助用戶實現(xiàn)各種高難度、高質(zhì)量的激光應(yīng)用。