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点“焊”成金——凯普林新能源电池激光焊接解决方案新篇

来源：发布时间：2024-11-18 浏览量：

随着新能源汽车产业蓬勃发展，动力电池作为其核心部件，性能、安全性和生产效率备受关注。而激光焊接作为动力电池制造中的关键环节，直接关系到电池的质量与成本。

凯普林，作为新能源电池激光焊接应用解决方案的提供商，正以优秀的激光技术和创新产品，助力新能源电池焊接技术持续发展进步。

▲凯普林光纤事业部产品经理刘泽在2024第二届焊接智能化工艺创新论坛发言

新能源电池主要分为动力电池、储能电池和消费电池三大类，其中动力电池是新能源汽车的动力源泉，其重要性不言而喻。

据中国汽车工业协会数据显示，2023年我国新能源汽车销量达到949.5万辆，同比增长38%。进入2024年，这一增长势头依旧强劲，1-8月新能源汽车销量已达703.7万辆，增速超过30%。同时，动力电池的销量和装车量也呈现出稳步增长态势，对动力电池电化学性能、耐久性和安全性的要求不断提升，为新能源电池焊接技术带来新的挑战和机遇。

在动力电池的制造过程中，激光焊接以其高精度、高速度、低变形等优点，成为动力电池焊接的首选技术。

根据《2023年中国激光产业发展报告》，2022年中国激光焊接成套设备市场规模约为83.1亿元，预计到2023年将突破104.8亿元。动力电池激光焊接设备市场更是呈现出强劲的增长态势，预计到2026年，我国动力电池激光焊接设备市场年复合增长率将达到25%左右，发展潜力巨大。

然而，新能源电池的焊接过程也存在焊接难点。铝和铜是新能源电池制造广泛使用的金属材料，其中铝质量轻、延展性好，铜导电性好，但因其高反光特性，在激光焊接过程中吸收率低、易产生飞溅、焊缝质量较差，给激光焊接带来一定挑战。

针对这一难题，凯普林采用不同激光光源进行新能源电池焊接应用，开发了一系列创新产品和技术。

蓝光激光器焊接

凯普林蓝光半导体激光器采用“高功率、高亮度、轻质化”的半导体激光模块组成，功率覆盖500-2000W，单模块功率250W，输出光纤芯径105μm，稳定性高、可靠性好、使用寿命长。

在铜、铝薄片焊接中，蓝光半导体激光器表现出色，形成无缺陷的高质量焊缝。

蓝光-红外激光复合焊接

凯普林2000W蓝光半导体激光器通过提高铜、铝等高反材质对蓝光激光的吸收率，显著提升了焊接质量。光纤激光和蓝光激光为同轴光束，同时作用于材料表面。其中，蓝光激光对材料进行预热和缓冷，提高激光吸收率，增大匙孔，稳定熔池；光纤激光则以其高功率密度，实现大熔深。这种复合焊接效果更加细腻光滑、平整美观，焊缝内部无气孔、裂纹等，且飞溅少，熔深大。

单模连续光纤激光器焊接

凯普林单模光纤激光器，功率覆盖1kW-5kW，功率稳定性± 1.5%，焊接速度更快，效率更高。

焊接效果上，其穿透能力更强、深宽比更大，焊缝表面及背面焊缝宽度差距小，外观一致、热输入量和焊接变形更小。

▲凯普林单模光纤激光器

Ø极耳焊接

针对极耳焊接，凯普林单模2kW光纤激光器焊接速度可达 650mm/s。

Ø密封钉焊接

针对密封钉焊接，凯普林单模1kW光纤激光器，焊接速度可达80mm/s。

另外，准单模6000W光纤激光器，实现34μm光纤输出，可用于4mm紫铜焊接。

光斑模式可调激光器焊接

针对新能源电池焊接中的不同应用场景，凯普林推出了光斑模式可调激光器，中心功率覆盖1kW-6kW，光斑模式可调整。该产品使焊接工艺具备更大的灵活性，是新能源电池智能制造的高效工具，广泛应用于连接片焊接、顶盖密封焊、汇流排焊接等工序。与传统光纤激光器相比，其焊接过程中熔池更稳定，大幅减少飞溅产生，焊缝平整，熔深一致性更好，无气孔、热裂纹等缺陷。