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激光焊接技术打造高性能电池

  市场上对电池应用的能量储存和电池寿命的要求越来越高,电池的重量和成本要求越来越低。电池通常都包含许多种材料,比如锌、钢、铝、铜、钛、镍等,些金属可能被制成电极、导线或是外壳,基于重量和成本最小化的考虑,它们都应该尽可能地薄,多新兴的电池设计材料厚度范围在25到250微米之间。对于每个电池的导电性、强度、气密性、金属疲劳和耐腐蚀性能是典型的焊接质量评价标准。

  激光焊接一直以来都是锂电制造过程中必不可少的工序,各种材料都大量应用到激光焊接,如不锈钢壳、铝壳、聚合物等。激光焊接所特有的高速是其他焊接技术所不能匹敌的,随着行业的不断发展,对激光焊接的效率和质量提出了更高的要求,光纤激光器则推动了高速焊接,在焊缝处可实现低热输入和高凝固速度,能有效控制发生在混合金属焊接中的凝固缺陷。

  最容易产生裂纹的焊缝金属组合是铜与铝,这也恰巧是在锂离子电池中最常用的金属组合之一。光纤激光焊接在这一重要的金属焊接工艺中,表现出了无裂纹焊接的特性。其它一些需要用到或不常见的金属组合同样也可以利用激光焊接完成,特别是当凝固速度很高的时候。只要这些焊缝金属组合是能够实现的,其至关重要的一点是评估他们在预期电池应用中的表现能力(尤其是强度、韧性、金属疲劳和耐腐蚀方面)。

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