[发明专利]一种动力电池外壳的激光焊接方法

权利要求书

1.一种动力电池外壳的激光焊接方法，其特征在于，采用半导体激光器进行焊接，所述方法包括：

步骤1，根据动力电池外壳的焊缝宽度需求确定焊接处的聚焦光斑大小需求，根据所述聚焦光斑大小需求选择所述半导体激光器的光纤芯径、聚焦镜焦距和准直镜焦距的参数；

步骤2，将激光焊接头倾斜使激光束与动力电池外壳表平面保持一定角度；

步骤3，确定焊接过程中聚焦镜的焦点位置及聚焦镜与动力电池外壳的距离；

步骤4，确定半导体激光器的激光功率和焊接速度对动力电池外壳进行焊接；

所述步骤3中确定焊接过程中聚焦镜的焦点位置及聚焦镜与动力电池外壳的距离的过程包括：

步骤301，设置一个薄不锈钢片，以较小的激光功率连续出光，所述较小功率范围是100w-200w，观察火焰高度同时调节所述不锈钢片和所述聚焦镜之间的距离，在火焰高度最高处停止，记录此时所述不锈钢片到所述聚焦镜表平面的高度h1为所述聚焦镜的焦点位置；

步骤302，以所述聚焦镜到动力电池外壳的高度h1为基准，将所述聚焦镜向上移动高度h2，以设定功率出光，使得所述动力电池外壳焊缝宽度达到需求，所述高度h2即为所述聚焦镜与所述动力电池外壳的距离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体激光器为光纤传导式或直接出光式，功率为2000w。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

所述聚焦光斑的直径D与所述焊缝宽度d的关系为：0.8d≤D＜d；

所述聚焦光斑的直径D、半导体激光器光纤芯径d、聚焦镜焦距f1以及准直镜焦距f2相互之间的关系为D＝d×f1/f2。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中所述激光焊接头倾斜的角度范围是10°-20°。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中确定激光功率，焊接速度的工艺参数的方法包括：

步骤401，将激光器的功率设定为1800W，选择焊接速度，使得焊缝宽度达到焊缝宽度需求以上，且焊缝熔深达到焊缝宽度的70％以上；

步骤402，将焊接速度设定为所述步骤401中满足要求的焊接速度，变化激光功率大小，使得所述焊缝宽度达到焊缝宽度需求以上，且所述焊缝熔深达到焊缝宽度的70％以上。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤401和步骤402中使用所述半导体激光器进行焊接时，使用氩气或者氮气作为保护气体。