光越科技为动力电池激光焊接创“利器”

2/23/2023，光纤在线讯，数据显示，2021年我国新能源汽车销售352.1万辆，同比增长157.5%；动力电池装机量达到154.5GWh，同比增长142.8%。

动力电池激光加工包含了切割、清洗、焊接、打标，这些激光加工占动力电池投入的15%~20%，而焊接就占据5%~15%。2021-2025 年，国内动力电池领域对激光焊接设备的新增需求分别为56/221 亿元，2021-2025 年CAGR 为41%。



动力电池激光焊接痛点

1）目前动力电池中激光焊接的主要问题是气孔、裂纹、成形不良、炸孔等焊接缺陷。这些缺陷导致电池组强度降低、密封性和导电性下降，引发电池爆炸、漏液和发热等一系列安全问题。针对这些问题，大量厂家研究着眼于工艺优化，通过技术改进有效去减少缺陷。

2）在工艺优化的基础上，激光光源特性对动力电池焊接质量也有一定影响。激光脉冲波形、光斑半径、光束路径、激光波长等光束特性对焊接质量都有显著的影响，能进一步消除焊接缺陷。

光越科技自2015年量产千瓦级传能光缆、又称激光输出头（QBH），凭借性能稳定等优势获得行业内客户认可。在针对动力电池激光焊接的这些问题时，光越科技所生产的QBH通过改进熔接、激光同轴技术、3D光斑等技术，从而使得进行动力电池激光焊接时可有效减少气孔、裂纹、成形不良、炸孔等缺陷。

1.熔接技术

大直径石英端帽与光纤的熔接是研制高功率传能光缆组件的关键技术之一
通过特殊的熔接技术实现了石英端帽与光纤头之间的高效率、高可靠性熔接，熔接点更加干净，避免高功率激光损坏熔接点，增强传能光缆的功率承受力。

2.激光同轴技术

产品在实际使用时，若激光方向与光路轴向偏离角度过大时，输出的激光有部分照射在喷嘴上，会造成喷嘴温升过大。另外，影响输出激光光束质量和功率。光越科技QBH产品严格控制了机械件及光学件的精度，使实际激光出射方向无限趋近于光路轴向，保证了在动力电池焊接加工时的精度。

3.3D光斑技术

环形光斑焊接取代以往低速的单光纤焊接，可达到更快的焊接速度和更均匀的外观。



● 环形光斑

工艺窗口宽，有更广泛的窗口功率可调空间，兼容性强；低飞溅属性，能很好的缓解匙孔不稳定；多用途，一套环形光斑设备可充当三台设备使用，单开内环可充当传统单光纤的激光器使用，单开外环可充当半导体激光器使用，可灵活使用。



● 平顶光斑

与传统高斯激光光斑相比，平顶光斑高能量区域分布均匀，且具有较陡的边缘过渡，能量利用效率更高，激光加工的一致性好。

光越科技水冷QBH（6000W）



  - 产品应用 -   动力电池焊接
  - 产品特点 -  
• 波长定制化
• 光纤类型定制化（环形光纤、双包层光纤、三包层光纤等，直径125~1100μm光纤）
• 高功率定制（800~20000W ）
• 单头以及双头产品可选
• 水冷却

  - 产品优势 - 
• 选用低羟基的石英柱
• 高质量的端面镀膜
• 高椭圆度（0.98）
• 稳定的光束指向
• 光束分布均匀且稳定
• 通用的窗口保护帽，匹配IPG，Optoskand产品
• 能承受20000 W正向功率及最高1000 W的反向功率，尾部温度开关（50±5 ℃）监控器件情况

除此外，光越科技还有许多产品应用在金属及非金属的焊接、切割、钻孔、标记、除锈、划线等场景，包括传能光缆(SMA905, D80, QBH, QD，Q+) 、大光斑准直器（QCS、LBC）、风冷光纤端帽。更多详情，欢迎垂询。



随着动力电池市场和产业规模的扩大，前端的焊接工艺优化和技术升级将为动力电池激光焊接的发展奠定基础， 提升激光焊接的效率，光越科技也将不断更新迭代，为动力电池制造提供更优质的产品和服务，以及高效全面的解决方案。