[發明專利]鋰離子電池激光焊接封口工藝

有效

• 申請號: 200710073018.4
• 申請日: 2007-01-23
• 公開（公告）號: CN101229607A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 丁茗;羅鳴
• 申請（專利權）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: B23K26/20
• 分類號: B23K26/20;H01M2/00
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 彭家恩

【技術領域】

本發明涉及一種鋰離子電池封口工藝，具體是涉及一種鋰離子電池連續的激光焊接封口工藝。

【背景技術】

傳統的鋰離子電池激光焊接封口采用固體脈沖激光焊接方式，固體脈沖激光焊接方式實質上是點焊接，每個焊點有60％～90％的重疊，這樣由多點重合的方式最終實現線焊接。在傳統的焊接設備中，最高脈沖頻率一般采用50赫茲，焊接速度為6～8毫米/秒。所述點焊接形成的熔池形狀為上大下小的拋物線型，在多點焊重疊的情況下會造成焊縫的熔深不均勻。

并且，脈沖焊接屬于熱傳導焊接，激光照射到電池殼的鋁殼上使鋁殼表面升溫，再通過熱傳導方式將熱量傳送到材質內部實現焊接。采用這種方法焊接，激光能量大部分被電池鋁殼表面反射掉，焊接深度不深，激光能量利用率底。同時，傳統的鋰離子電池的固體脈沖激光焊接中，焊縫外觀為一系列同心環重疊形成的直線，這種焊縫外觀不美觀并且會出現脈沖能量不穩定形成的擊穿現象。

【發明內容】

本發明的目的是提出一種鋰離子電池焊接效果好，焊接外觀光滑、美觀，焊縫處殘余內應力小，并且焊接連續的激光焊接封口工藝。

實現上述目的的技術方案是：一種鋰離子電池激光焊接封口工藝，使用輸出頻率范圍是600赫茲-20千赫茲的激光焊接機對鋰離子電池的電池殼與電池蓋板進行封口焊接。

所述激光焊接機對鋰離子電池的電池殼與電池蓋板的封口焊接是連續的。

本發明采用上述技術方案，其有益的技術效果在于：1)本發明的鋰離子電池激光焊接封口工藝采用光纖激光焊接機激光能量連續輸出或者高頻率輸出的方式，對鋰離子電池進行連續的封口焊接，這種焊接方式不同于傳統的固定激光焊接機的脈沖焊接方式，連續焊接方式的熔池會一直保持熔化狀態并向前推進，焊接效果好，焊接外觀光滑、美觀；2)本發明采用光纖激光焊接電池殼，焊縫中心區域的熔核區由于焊接時被完全熔化，所以冷卻后焊縫處殘余內應力小，不會出現裂紋等不良現象；3)本發明的光纖焊接工藝，在200瓦特的功率下能實現50毫米/秒的焊接速度，光纖焊接速度約為傳統激光焊接設備的6～7倍；4)由于采用了本發明的光纖激光焊接工藝，電池殼的熔池一直保持熔化狀態向勻速前推進，所以得到的焊縫很均勻；5)本發明由于采用了光纖激光焊接工藝，使得連續焊接時電池殼的熔池一直保持熔化狀態，所以電池殼的鋁殼對激光能量的反射率一直保持在最高狀態，這時激光能量的利用率最高，所以能在相同激光能量下得到更快的焊接速度；6)本發明由于采用了光纖激光焊接工藝，使得連續激光焊接電池殼時，焊縫外觀光滑美觀，激光能量穩定度小于0.5％，不會出現擊穿鋁殼的現象；7)本發明中，光纖激光焊接機采用光纖輸出的方式，在制作光纖激光器的夾具時可以有更大的靈活性。

【附圖說明】

下面通過實施例并結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明：

圖1是傳統鋰離子電池固體激光焊接封口工藝的焊接圖樣。

圖2是本發明鋰離子電池激光焊接封口工藝的焊接圖樣。

圖3是傳統鋰離子電池固體激光焊接封口工藝的熔深圖樣。

圖4是本發明鋰離子電池激光焊接封口工藝的熔深圖樣。

【具體實施方式】

本發明涉及一種鋰離子電池激光焊接封口工藝，對鋰離子電池的電池殼6與電池蓋板8進行封口焊接。所述焊接工藝使用輸出頻率范圍是是600赫茲-20千赫茲的光纖激光焊接機，對鋰離子電池的電池殼6與電池蓋板8之間進行連續的封口焊接。

本實施方式中，所述光纖激光焊接機采用1090納米波長的光纖激光焊接機。相比普通激光焊接機的脈沖輸出方式，該種激光焊接機可連續輸出激光能量，同時其波形輸出方式多樣，可以調節材料適用波形得到大的熔深比。

請比較圖1與圖2，圖1是傳統鋰離子電池固體激光焊接封口工藝的焊接圖樣，圖2是本發明鋰離子電池光纖激光焊接封口工藝的焊接圖樣。

請參考圖1，目前現有的固體激光焊接設備采用脈沖方式焊接。脈沖頻率50赫茲，點距0.15～0.25毫米，光斑直徑0.6～0.8毫米，焊接速度7～9毫米/秒。由于脈沖焊接及激光衍射的影響，焊接效果為圓環疊加的形式，有時會因為內應力影響在焊縫處形成裂紋。