(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211315550.3 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 长沙大科激光科技有限公司 地址 414600 湖南省长 沙市长沙高新开发 区岳麓西大道1698号麓谷科技创新创 业园A1栋12 楼 (72)发明人 郭少锋　代小光　陈燧　郑文雷　 康磊　徐志宏　 (74)专利代理 机构 长沙明新专利代理事务所 (普通合伙) 43222 专利代理师 徐新 (51)Int.Cl. B23K 26/21(2014.01) B23K 26/067(2006.01) B23K 26/70(2014.01)B23K 103/18(2006.01) (54)发明名称 一种动力电池 领域铜-铝叠接接头激光焊接 方法 (57)摘要 一种动力电池 领域铜‑铝叠接接头激光焊接 方法， 包括如下步骤； 步骤1， 提供待焊的铝板与 铜板； 步骤2， 提供铝箔， 将铝箔的上下面采用粘 接剂与铝板、 铜板贴紧， 而后组成自上而下的铝 板‑铝箔‑铜板垂直叠接接头； 步骤3， 提供纳秒脉 冲激光焊接系统， 步骤4， 提供连续激光热丝焊接 系统， 步骤5， 启 动纳秒脉冲激光焊接系统， 开启 高亮度抗高反纳秒脉冲光纤激光器， 第一激光束 按一定轨迹扫描， 实施铝箔与铜板纳秒脉冲激光 焊接； 步骤6， 启 动连续激光热丝焊接系统， 开启 高亮度抗高反连续光纤激光器， 第二激光束按一 定轨迹扫描， 实施焊丝与铝板及铝箔的激光热丝 焊接； 步骤7， 第一激光焊接头和第二激光焊接头 同步移动， 到 达焊接末端点， 完成焊 接过程。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115488506 A 2022.12.20 CN 115488506 A 1.一种动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特 征在于： 包括如下步骤； 步骤1， 提供待焊的铝板(1)与铜板(3)； 步骤2， 提供铝箔(2)， 将所述铝箔(2)的上下面采用粘接剂与铝板(1)、 铜板(3)贴紧， 而 后组成自上而下的铝板 ‑铝箔‑铜板垂直叠 接接头； 步骤3， 提供纳秒脉冲激光焊接系统， 所述纳秒脉冲激光焊接系统包括高亮度抗高反纳 秒脉冲光纤激光器(5)、 第一传输光纤(6)、 第一激光焊接头(7)和第一焊接保护气体喷嘴 (8)， 所述第一焊接保护气体喷 嘴(8)与所述第一激光焊接 头(7)固定连接； 步骤4， 提供连续激光热丝焊接系统， 连续激光热丝焊接系统包括高亮度抗高反连续光 纤激光器(10)、 第二传输光纤(11)、 第二激光焊接头(12)、 第二焊接保护气体喷嘴(13)、 送 丝嘴(15)、 感应加热线圈(16)和焊丝(18)， 所述第二焊接保护气体喷嘴(13)和所述送丝嘴 (15)均与所述第二激光焊接头(12)固定连接在一起， 所述 感应加热线圈(16)固定在所述送 丝嘴(15)上并随所述送丝嘴(15)一 起移动； 步骤5， 启动纳秒脉冲激光焊接系统， 开启高亮度抗高反纳秒脉冲光纤激光器(5)， 所述 高亮度抗高反纳秒脉冲光纤激光器(5)经过所述第一激光焊接头(7)输出聚焦的第一激光 束(20)辐照所述铝箔(2)表面， 第一焊接保护气体喷嘴(8)向焊接区吹送第一焊接保护气 体， 第一激光束(20)按一定 轨迹扫描， 实施所述铝箔(2)与所述铜板(3)纳秒脉冲激光焊接； 步骤6， 启动连续激光热丝焊接系 统， 开启高亮度抗高反连续光纤激光器(10)， 所述高 亮度抗高反连续光纤激光器(10)经过第二激光焊接头(12)输出聚焦的第二激光束(21)辐 照纳秒脉冲激光焊缝， 然后所述送丝嘴(15)输出焊丝， 第二焊接保护气体喷嘴(13)向焊接 区吹送第二焊接保护气体， 第二激光束(21)按一定轨迹扫描， 且第二激光焊接头(12)与送 丝嘴(15)同步移动， 实施焊丝与铝板(1)及 铝箔(2)的激光热丝焊接； 步骤7， 所述第一激光焊接头(7)和第二激光焊接头(12)同步移动， 到达焊接末端点， 关 闭纳秒脉冲激光焊接系统和连续激光热丝焊接系统， 完成焊接过程。 2.根据权利要求1所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 所 述铝板(1)上的焊接 轨迹上设有通槽(4)， 所述 通槽(4)宽度为0.8～ 2.5mm。 3.根据权利要求2所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 所 述铜板(3)和所述铝板(1)的厚度为0.5～ 2mm； 所述铝箔(2)的厚度为0.1～0.5m m。 4.根据权利要求3所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 所 述高亮度抗高反纳秒脉冲光纤激光器(5)平均激光功率为100～300W、 脉冲宽度为100～ 250ns； 所述高亮度抗高反连续 光纤激光器(10)激光功率 为1000～3000W。 5.根据权利要求4所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 所 述第一激光焊接头(7)为振镜扫描激光焊接头； 所述第二激光焊接头(12)为激光摆动焊接 头。 6.根据权利要求5所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 第 一激光束(20)的聚焦焦斑面积为0.02～0.08mm； 所述第一激光束(20)的扫描轨迹为矩形， 所述矩形宽度B为0.5～ 2.2mm， 间距Δ为0.02 ～0.05mm。 7.根据权利要求6所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 所 述第二激光束(21)的聚焦焦斑面积为0.8～2mm， 且所述第二激光束(21)的扫描轨迹为圆 形。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115488506 A 28.根据权利要求7所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 所 述送丝嘴(15)的送丝角度α 为30 °～45°， 所述送丝嘴(15)从焊接方向的后方向焊接 区输送 焊丝。 9.根据权利要求8所述的动力电池领域铜 ‑铝叠接接头激光焊接方法， 其特征在于： 所 述送丝嘴(15)的填充焊丝为Al ‑Si合金焊丝， 所述焊丝直径为1～1.2mm， 所述焊丝加热温度 为150～200℃。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115488506 A 3