激发电子或分子使其在转换成能量的过程中产生集中且相位相同的光束，Laser来自Light Amplification by Stimulated Emission Radiation的第一个字母所组成。

由光学震荡器及放在震荡器空穴两端镜间的介质所组成。介质受到激发至高能量状态时，开始产生同相位光波且在两端镜间来回反射，形成光电的串结效应，将光波放大，并获得足够能量而开始发射出激光。 　激光亦可解释成将电能、化学能、热能、光能或核能等原始能源转换成某些特定光频(紫外光、可见光或红外光的电磁辐射束的一种设备。转换形态在某些固态、液态或气态介质中很容易进行。当这些介质以原子或分子形态被激发，便产生相位几乎相同且近乎单一波长的光束-----激光。由于具同相位及单一波长，差异角均非常小，在被高度集中以提供焊接、切割及热处理等功能前可传送的距离相当长。

世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒 所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达10^6瓦，但仍属于低能量输出。 　使用钕(ND)为激发元素的钇铝石榴石晶棒(Nd:YAG)可产生1---8KW的连续单一波长光束。YAG激光，波长为1.06uM，可以通过柔性光纤连接到激光加工头，设备布局灵活，适用焊接厚度0.5-6mm。 　使用CO2为激发物的CO2激光(波长10.6uM)，输出能量可达25KW，可做出2mm板厚单道全渗透焊接，工业界已广泛用于金属的加工上。

早期的激光焊接研究实验大多数是利用红宝石脉冲激光器，当时虽然能够获得较高的脉冲能量，但是这些激光器的平均输出功率相当低，这主要是由激光器很低的工作效率和发光物质的受激性所决定的。激光焊接主要使用CO2激光器和YAG激光器，YAG激光器由于具有较高的平均功率，在它出现之后就成为激光点焊和激光缝焊的优选设备。激光焊接与电子束焊接的显著区别在于激光辐射不能产生穿孔焊接方式。而实际上，当激光脉冲能量密度达到10的6次方W/CM2时，就会在被焊接金属材料焊接界面上形成焊孔，小孔的形成条件得到满足，从而就可以利用激光束进行深熔焊接。

在20世纪70年代以前，由于高功率连续波形激光器尚未开发出来，所以研究重点集中在脉冲激光焊接上。早期的激光焊接研究实验大多数是利用红宝石脉冲激光器。YAG激光器的焊接过程是通过焊点搭接而进行的，直到1KW以上的连续功率波形激光器诞生以后，具有真正意义的激光缝焊才得以实现。

随着千瓦级连续CO2激光器焊接试验的成功，激光焊接技术在20世纪70年代初取得突破性进展。在大厚度不锈钢试件上进行CO2激光焊接，形成了穿透熔深的焊缝，从而清楚的标明了小孔的形成，而且激光焊接产生的深熔焊缝与电子束焊接相似。这些利用CO2激光器进行金属焊接的早期工作证明了高功率连续激光焊接的巨大潜能。在航空工业以及其他许多应用中，激光焊接能够实现很多类型材料的连接，而且激光焊接通常具有许多其他熔焊工艺无法比拟的优越性，尤其是激光焊接能够连接航空与汽车工业中比较难焊的薄板合金材料，如铝合金等，并且构件的变形小，接头质量高。激光加工另一项具有吸引力的应用方面是利用了激光能够实现局部小范围加热特性，激光所具有的这种热点使其非常适合于印刷电路板一类的电子器件的焊接，激光能在电子器件上非常小的区域内产生很高的平均温度，而接头以外的区域则基本不受影响。

属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。

激光束可由平面光学元件(如镜子)导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。 　激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。 　激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比MIG焊大为减小。

激光焊接的特点

首先，激光焊接可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。其次，工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件，可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。另外，易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。

激光焊接的优势

(1)可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。

(2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。

(3)不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。

(4)激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。

(5)工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。

(6)激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件，

(7)可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。

(8)易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。

(9)焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。

(10)不受磁场所影响(电弧焊接及电子束焊接则容易)，能精确的对准焊件。

(11)可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属

(12)不需真空，亦不需做X射线防护。

(13)若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达10:1

(14)可以切换装置将激光束传送至多个工作站。

1、动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。

2、其主要区别于用于汽车发动机起动的启动电池。

汽车和摩托车行业。主要是为发动机的起动点火和车载电子设备的使用提供电能;

工业电力系统。用于输变电站、为动力机组提供合闸电流，为公共设施提供备用电源以及通讯用电源;

电动汽车和电动自行车行业。取代汽油和柴油，作为电动汽车或电动自行车的行驶动力电源。

锂动力电池

锂铁电池是2000年后由美国永备公司所推出来并得到成功市场化的新型绿色高能化学电源，在应用于需要的高能量高功率电源的电子设备和电动玩具方面，显示了非常优越的性能.在中等放电电流以上时，锂铁电池的放电时间可达碱锰电池的6倍左右;而与镍氢电池相比，其放电电压平台，储存时间具有显著优势。

总的来说，锂铁电池具有以下突出优点：

1、与碱锰电池的可互换性,在任何用途上都可以和碱性锌锰电池相互换;

2、具有更长的工作时间和更高更平的工作电压,尤其是在中等电流以上放电;

3、环保绿色电源,不使用任何汞、铬、铅等有毒物质;

4、储存性能好，放置期可以长达10年。

电池型号：LFB14505(AA)

放电容量：大于2700mAh(在1000mA放电电流下)

放电电压：~1.45V(在200mA的放电电流下)

储存寿命：10年

镍氢充电电池

由于镍镉电池(Ni-Cd)中的镉有毒，使废电池处理复杂，环境受到污染，因此它将逐渐被用储氢合金做成的镍氢充电电池(Ni-MH)所替代。从电池电量来讲，相同大小的镍氢充电电池电量比镍镉电池高约1.5～2倍，且无镉的污染，现已经广泛地用于移动通讯、笔记本计算机等各种小型便携式的电子设备。 镍氢电池是有氢离子和金属镍合成，电量储备比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染。 目前，更大容量的镍氢电池已经开始用于汽油/电动混合动力汽车上，利用镍氢电池可快速充放电过程，当汽车高速行驶时，发电机所发的电可储存在车载的镍氢电池中，当车低速行驶时，通常会比高速行驶状态消耗大量的汽油，因此为了节省汽油，此时可以利用车载的镍氢电池驱动电动机来代替内燃机工作，这样既保证了汽车正常行驶，又节省了大量的汽油。

优势

超长寿命，长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而山东海霸能源集团有限公司生产的磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1~1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，将达到7-8年。综合考虑，性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。[4]

使用安全，磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁，而磷酸铁锂以经过严格的安全测试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。

可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。

耐高温，磷酸铁锂电热峰值可达350℃~500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

大容量。

无记忆效应。

体积小、重量轻 。

新能源汽车电池、电机、电控三大核心零部件中，动力电池在整车成本中所占比例最高，也直接决定整车性能。2015年动力电池一直处于供不应求的状态，导致新能源汽车不能及时放量。在“量产化”的框架下，传统生产过程有着很大的瓶颈。比如对生产设备的自动化程度要求高以及新工艺、新材料和加工设备的稳定性要求等。如今，信息驱动下产品制造的过程，体现出了智能制造的价值所在，即能够科学的编排生产工序，提升生产率，实现个性化定制生产，还可以调整资源使用，采用最节约能耗的方式解决量产的问题。

政策愈发清晰

2015年新能源汽车销量爆发，预计年增长150%—200%，销量达到20—25万辆，中国成为全球最大的新能源汽车市场。预计2016年增速将保持在50%以上，达到35—40万辆。

中国制造2025规划中指出，到2025年中国成为制造强国，新能源汽车作为一项重要内容也明确了发展目标， 2020年销量突破100万辆，2025年突破300万辆。

自2014年以来，从中央到地方政府高度重视新能源汽车的推广，力度也在不断加强。北京、上海、广州、深圳、青岛、成都、沈阳、山西、江西、武汉、海口相继推出政策支持新能源汽车发展。可以明确看出，新能源汽车已进入政策“蜜月期”。作为新能源汽车的核心部件，动力电池产业的发展直接影响着新能源汽车产品的技术水平和应用前景，是决定新能源汽车产业能否实现商业化、市场化的关键。因此动力电池市场已然成为国内外企业竞争的核心领地。

参与愈发积极

继2014年中国新能源汽车产业元年之后，今年又迎来了产销2倍以上增长的最快发展年。如今资本进入动力锂电池的数量和速度，可谓惊人。据不完全统计，最近半年以来，A股已有10家上市公司宣布投资建设新的锂电池项目，投资总金额接近280亿元。

截止今年10月，来自资本市场的上市公司增量投资达800亿元，加上社会上其他企业的投资，预计2015年度动力锂电池新增投资将突破千亿。南京金龙、比亚迪、斯太尔、江淮、沃特玛、力帆等一大批企业纷纷投身到了动力电池。不断传来的动力电池厂家大规模整合、扩产的消息，无一不清楚明白地显示出动力电池行业强劲增长态势。

仅今年10-11月期间，中天储能、雄韬股份、猛狮科技、振华新能源、超威集团、恒宇新能源以亿元为单位追加投资动力电池项目。而传统汽车制造大佬级企业如大众、宝马、奔驰、通用、日产、丰田等也纷纷涉足动力电池开发研究。

需求愈发旺盛

新能源汽车的迅猛增长直接影响到其产业链的各个环节，尤其动力电池的需求增长让行业措手不及，产能不足现象凸显，企业一哄而上，纷纷扩产增效。据业内专家分析，动力电池供不应求，很大一部分原因在于新能源汽车整车生产发展快，使得动力电池整个产业链没有反应过来。车企抱怨因电池产能不足致使电动车生产受到限制，电池企业也纷纷爆出产能吃紧，供不应求的消息。面对新一年对新能源汽车的产销布局，汽车厂商寻找能满足产能需求的电池供应商是当务之急，然而对动力电池制商来讲，如何提高产能是关键。产能的扩张对制造设备的需求要求很高，企业对智能自动化产线的需求也日渐高涨。

问题愈发凸显

动力电池的产能不足和系统性安全两方面直接困扰了新能源汽车行业发展。一方面;整车企业因电池供应紧张致使大量订单积压，因为拿不到电池而无法顺利交付。电池生产商虽订单饱满，但产能不能释放而直接制约企业发展。

另一方面;业内人士也反映称：“由于怕电池短缺影响新车交付，现在我们中国新能源汽车厂，只要有电池，就要，电池厂家只要是生产了，就用，已经到了“来者不拒”的地步。动力电池作为新能源汽车的核心部件，新能源汽车动力电池安全是一个很严肃的问题，不是说电动汽车的安全完全取决于电池，但电池做不好，就会对对整车系统性安全带来巨大安全隐患。

自动化是王道

随着国家政策的支持和锂电行业的持续向好，动力电池及生产设备需求有望得到爆发式的增长。国内几大动力电池厂商包括比亚迪、ATL、中航锂电、国轩、沃特玛等均在扩厂中，外资主要厂商也相继在国内建厂，这些投资项目将直接带动设备需求。随着大量订单接踵而来，各大厂商已将问题重心从“如何大批量销售”转移到“如何高效率生产”上来，投资智能自动化产线作为王道策略，已成为一些大企业决策层的共识。

近期，逸飞激光打造的国内首条拥有自主知识产权的圆柱动力电池智能自动化产线备受市场关注。据悉，该设备为全智能模块化设计，涵盖卷绕完毕到注液前全自动化工序，其中汇流板激光焊接单元、折弯激光焊接单元、极耳激光焊接单元、合盖激光焊接单元、壳盖激光焊接单元5大模块化单元，既能通过电脑控制整条产线联动高效率工作，也可各单元独立启动。

国内首条自主研发的圆柱动力电池智能自动化产线

从现场了解到，全自动线体联动将圆柱动力电池短路检测，汇流盘激光焊接、正负极包胶、极耳折弯和激光焊接、合盖激光焊接、壳盖激光焊接7大工艺一气呵成，其中有27道自动化分解步骤、共配置36套联动系统，整线布局完成后，良品率在98%以上，产能可达10PPM，全产线装卸料和巡视只需配备3人/班次，同比原来减少15---20人。

革新势在必行

“激光焊接在动力电池行业的应用解密系列之一工艺革新势在必行”文中已提到过，外资企业来势凶猛。为了在高速发展的中国电动汽车市场抢占先机，三星SDI率先在中国建成了专门生产汽车动力电池的工厂，西安工厂拥有年产4万台高性能汽车动力(纯电动EV标准)电池的最尖端生产线，生产线涵盖了生产汽车动力电池单元与模块的全工艺流程。如此大规模提供高性价比的产品，底气就是来自于先进的制造工艺及设备。所以，国内动力电池制造企业只有加快提升整体制造工艺水平才能参与国内国际竞争。

高效精密的激光焊接可以大大提高汽车动力电池的安全性、可靠性和使用寿命，将为今后的汽车动力技术带来革命化进步。动力电池的激光焊接部位多，有耐压和漏液测试要求，材料多数为铝材，因此焊接难度大，对焊接工艺的要求更高。

一般来讲，动力电池壳体的焊接主要为侧焊和顶焊两种方式，它们各有优势和缺点，而铝壳电池因为其材料的特殊性，容易出现凸起、气孔、诈或等问题，方形电池焊接在拐角处容易出现问题。

动力电池焊接的工艺难点

一般壳体厚度都要求达到1.0毫米以下，主流厂家目前根据电池容量不同壳体材料厚度以0.6mm和0.8mm两种为主。焊接方式主要分为侧焊和顶焊，其中侧焊的主要好处是对电芯内部的影响较小，飞溅物不会轻易进入壳盖内侧。由于焊接后可能会导致凸起，这对后续工艺的装配会有些微影响，因此侧焊工艺对激光器的稳定性、材料的洁净度和顶盖与壳体的配合间隙有较高的要求。而顶焊工艺由于焊接在一个面上，可采用更高效的振镜扫描焊接方式，但对前道工序入壳及定位要求很高，对设备的自动化要求高。

铝壳动力电池焊接难点

目前铝壳电池占整个动力电池的90%以上。铝材的激光焊接难度较大，会面临焊痕表面凸起问题、气孔问题、炸火问题、内部气泡问题等。表面凸起、气孔、内 部气泡是激光焊接的致命伤，很多应用由于这些原因不得不停止或者想办法规避。很多电池厂家在研发初期都会为此大伤脑筋，究其原因，主要是采用的光纤芯径过小或者激光能量设置过高所致。引起炸火(也称飞溅，Splash)的因素也很多，如材料的清洁度、材料本身的纯度、材料自身的特性等，而起决定性作用的则是激光器的稳定性。在动力电池焊接当中，焊接工艺技术人员会根据客户的电池材料、形状、厚度、拉力要求等选择合适的激光器和焊接工艺参数，包括焊接速度、 波形、峰值、焊头倾斜角度等来设置合理的焊接工艺参数，以保证最终的焊接效果满足动力电池厂家的要求

方形动力电池难点

方形电池由于来料的配合精度等方面的因素影响，焊接时拐角处最容易出现问题，需要在根据实际情况不断探索，调整焊接速度可以解决这类问题。圆形电池没有这方面的问题，但后续集成成电池模组的难度较大。