人為(wei)(wei)(wei)什(shen)么(me)能看(kan)見(jian)(jian)物體，除了人有眼睛之(zhi)外(wai)(wai)，還(huan)因(yin)為(wei)(wei)(wei)外(wai)(wai)界(jie)有光(guang)(guang)(guang)線，我(wo)們在漆(qi)黑的(de)屋子(zi)里是看(kan)不(bu)見(jian)(jian)東西的(de)。那我(wo)們知道為(wei)(wei)(wei)什(shen)么(me)激光(guang)(guang)(guang)能穿(chuan)透鋼(gang)板(ban)，而自然(ran)光(guang)(guang)(guang)聚(ju)光(guang)(guang)(guang)后(hou)也(ye)穿(chuan)透不(bu)了鋼(gang)板(ban)，因(yin)為(wei)(wei)(wei)自然(ran)光(guang)(guang)(guang)是由(you)多(duo)種不(bu)同(tong)(tong)頻率(lv)的(de)光(guang)(guang)(guang)組成的(de)，即使聚(ju)焦后(hou)光(guang)(guang)(guang)也(ye)不(bu)在同(tong)(tong)一個點，因(yin)此溫(wen)度達(da)不(bu)到(dao)鋼(gang)板(ban)融(rong)化所需的(de)溫(wen)度。而激光(guang)(guang)(guang)是單頻率(lv)的(de)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)，聚(ju)焦后(hou)光(guang)(guang)(guang)在同(tong)(tong)一個點，所以溫(wen)度能達(da)到(dao)很高(gao)。
正好和電子從高階躍遷到低階的能量相同，那么在這個光子的激勵下，電子會從高階躍遷到低階，并釋放一個方向和頻率完全相同的光子，這樣一個光子變成兩個光子，意味著光子被放大或者加強了。為了獲得更多的高階電子（或者叫粒子反轉），我們必須使用一定的方法去激勵原子，使電子往高階躍遷，獲得更多高階電子。一般可以用氣體放電的辦法來利用具有動能的電子去激發介質原子，稱為電激勵；也可用脈沖光源來照射工作介質，稱為光激勵；還有熱激勵、化學激勵等。各種激(ji)勵方(fang)式被形象化地稱(cheng)為泵浦或抽運。
下圖是較為常用的YAG激光器的頻率范圍，一般在0.15~1.046區間內，其中有很多頻率的是可見光。
下圖是脈沖YAG激光焊接典型示意圖：激光器產生光子后，經由反光鏡反射到透鏡進行聚光，聚光后的光子通過光纖進行傳輸，到達光纖的另一端，出來后經由聚光頭聚焦，最終作用在工件上。有些激光是不能經過光纖傳輸的。
動力電池應合理使用工藝方法，他們會影響電池的成本、質量、安全和一致性。我們就是利用激光優異的方向性和高功率密度來進行工作的，通過光學系統將光集中在一個很小的區域內，極短的時間內使工件的焊接處形成一個高度的
熱集中區，從而形成牢固的焊點和焊縫。
下(xia)面給(gei)大家(jia)介紹(shao)幾種激(ji)光的焊接類型(xing)：
熱傳導焊接和深熔焊：熱(re)傳(chuan)(chuan)導(dao)焊(han)(han)接(jie)，主要用于相對較薄(bo)的材料。激光(guang)光(guang)束(shu)沿(yan)接(jie)縫(feng)(feng)將合(he)作在一(yi)同(tong)的工件的外表熔(rong)化，熔(rong)融物匯流到(dao)一(yi)同(tong)并固化，構成焊(han)(han)縫(feng)(feng)。多(duo)運用在脈沖或連續波固體激光(guang)器。在熱(re)傳(chuan)(chuan)導(dao)焊(han)(han)接(jie)中，能量僅(jin)以熱(re)傳(chuan)(chuan)導(dao)的方法(fa)耦合(he)到(dao)工件中，因而焊(han)(han)接(jie)深度只有零點幾毫(hao)米到(dao)1毫(hao)米。材料的最大焊(han)(han)接(jie)深度受其導(dao)熱(re)系數的約束(shu)，且焊(han)(han)縫(feng)(feng)寬度總是大于焊(han)(han)接(jie)深度。
當(dang)高功率激光聚(ju)集到(dao)金屬外(wai)表時(shi)，熱(re)(re)量來不及散失(shi)，就會構成金屬蒸汽，此(ci)刻焊(han)接(jie)(jie)(jie)深(shen)度會急劇加(jia)深(shen)，此(ci)焊(han)接(jie)(jie)(jie)技(ji)術(shu)(shu)即是深(shen)熔(rong)焊(han)。當(dang)激光光束沿焊(han)縫移動時(shi)，工件內的(de)(de)小孔也(ye)會隨之(zhi)移動。與此(ci)一起，熔(rong)融物也(ye)在小孔周圍活動，并隨即固化，并產生了一個內部結(jie)構共(gong)同(tong)的(de)(de)深(shen)窄焊(han)縫。焊(han)縫的(de)(de)深(shen)度可達寬度的(de)(de)十(shi)倍(bei)，接(jie)(jie)(jie)近25毫(hao)米(mi)。因為深(shen)熔(rong)焊(han)技(ji)術(shu)(shu)加(jia)工速度極快，熱(re)(re)影響區域(yu)很小，而(er)且(qie)使畸變(bian)降至最低，因而(er)此(ci)技(ji)術(shu)(shu)可用(yong)于需(xu)求深(shen)度焊(han)接(jie)(jie)(jie)或幾層一起焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)運用(yong)中。
穿透焊和縫焊：穿透焊是通過激光能量穿透上層連接片與下層極柱融合在一起，縫焊是通過激光能量通過連接片與電芯極柱之間的縫隙將兩件材料融合在一起
脈沖模式焊接：常用(yong)脈沖波(bo)(bo)形有方波(bo)(bo)、尖(jian)峰(feng)波(bo)(bo)、雙峰(feng)波(bo)(bo)等，鋁(lv)合金(jin)表面對(dui)光的反射率太高，一(yi)般焊(han)接鋁(lv)合金(jin)時最(zui)優選擇尖(jian)形波(bo)(bo)和雙峰(feng)波(bo)(bo)，能(neng)夠有效地減少氣孔和裂紋的產生。
焊點直徑和有效直徑隨激光傾斜角增大而增大，當激光傾斜角度為40°時，獲得最大的焊點及有效結合面。焊點熔深和有效熔深隨激光傾斜角減小，當大于60°時，其有效焊接熔深降為零。所以傾斜焊接頭到一定角度，可以適當增加焊縫熔深和熔寬。
連續模式焊接(jie)：與傳統的(de)焊接(jie)方法相(xiang)比，生(sheng)產效率高(gao)，且(qie)無需填絲；與脈沖激光焊相(xiang)比可以解決其在焊后產生(sheng)的(de)缺陷(xian)，如裂紋、氣孔、飛濺(jian)等，保證鋁合金在焊后有良好(hao)的(de)機械性能(neng)；焊后不會凹陷(xian)，焊后拋光打磨(mo)量(liang)減(jian)少，節(jie)約了(le)生(sheng)產成本，但是因為連續激光器的(de)光斑比較(jiao)小，所以對工件的(de)裝配(pei)精度要求較(jiao)高(gao)。
激光焊接優點:
能量集中，焊接效率高、加工精度高，焊縫深寬比大。
熱輸入(ru)量(liang)小，熱影響區小，工件殘余應力(li)和變(bian)形小；
焊接能(neng)量可精確控制，焊接效果穩定，焊接外觀(guan)好(hao)；n非接觸(chu)式焊接，光(guang)纖傳(chuan)輸，可達性(xing)較好(hao)，自動化程度高(gao)。
焊(han)接(jie)薄材(cai)或細徑線材(cai)時，不(bu)會像電弧(hu)焊(han)接(jie)般易有回熔的困擾。
用于動力電池的電芯由于遵循“輕便”的原則，通常會采用較“輕”的鋁材質外，還需要做得更“薄”，一般殼、蓋、底基本都要求達到1.0mm 以下，主流廠家目前基本材料厚度均在0.8mm 左右。
能為(wei)各種材(cai)料(liao)組合提(ti)供高強度焊接，尤其是在進行銅(tong)材(cai)料(liao)之(zhi)間和鋁材(cai)料(liao)之(zhi)間焊接的時候(hou)更為(wei)有效(xiao)。這也是唯(wei)一可以(yi)將電鍍鎳焊接至(zhi)銅(tong)材(cai)料(liao)上的技術。
動力電池的焊接(jie)(jie)的難點在于鋁合金(jin)對激(ji)光的反射率極高(gao), 焊接(jie)(jie)過程中氣孔敏感(gan)性高(gao), 焊接(jie)(jie)時不可避(bi)免地(di)會(hui)出(chu)現(xian)一(yi)些(xie)問(wen)題缺陷，其(qi)中最(zui)主要的是氣孔、熱裂紋和炸(zha)火。
氣孔：激光焊(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程中出現(xian)氣孔，（1）有(you)可能是焊(han)接(jie)(jie)之前(qian)的(de)清(qing)洗(xi)過(guo)(guo)程工件表(biao)面沒有(you)徹底清(qing)洗(xi)干凈，焊(han)接(jie)(jie)時在(zai)高溫(wen)作(zuo)用下油(you)污中的(de)碳氫化(hua)合物會分離，碳與(yu)氧結合生(sheng)成CO，從(cong)而(er)間接(jie)(jie)導(dao)致(zhi)焊(han)接(jie)(jie)氣孔。（2）焊(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程會帶入水蒸(zheng)氣，分解成H2和O2，形成氣泡(pao)。
熱裂紋：鋁合金屬于典型的共晶型合金，焊接時容易出現熱裂紋，包括焊縫結晶裂紋和HAZ 液化裂紋，由于焊縫區成分偏析會發生共晶偏析而出現晶界熔化，在應力作用下會在晶界處形成液化裂紋，降低焊接接頭的性能。激光焊接時裂紋危害很大，嚴重影響工件的焊接強度，降低工件的使用壽命。
炸火：引起炸火的因素很多，如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等，而起決定性作用的則是激光器的穩定性。飛濺不僅影響工件的外觀和裝配精度，更會影響焊接強度，造成產品不良。
（一）焊接設備：影響焊(han)接設(she)備的(de)主要(yao)因素是(shi)光束模(mo)式、輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)和穩定性。光束模(mo)式越(yue)低(di)，聚焦性越(yue)好，光斑越(yue)小(xiao)。相同激光功(gong)(gong)率(lv)下(xia)功(gong)(gong)率(lv)密度越(yue)高，焊(han)縫深寬(kuan)越(yue)大。一般要(yao)求基模(mo)（TEM00）或低(di)階模(mo)，否則難以滿足高質量激光焊(han)接的(de)要(yao)求。
波長(chang)越短，吸收(shou)率(lv)越高；一般導(dao)電(dian)性好的材料，反射率(lv)都(dou)很高，溫度(du)越高，吸收(shou)率(lv)越高，呈(cheng)線性關系；一般表面涂磷(lin)酸(suan)鹽、炭(tan)黑(hei)、石墨等可以提高吸收(shou)率(lv)。
（二）工件狀況：因光斑直徑較小，一般0.3mm~1.5mm，所以對零件焊接處的要求較高，因此零件焊接處加工時，精度要求較高，所以，一般板材對接裝配間隙和光斑對縫偏差均不應大于0.1mm，錯邊不應大于0.2mm。實際生產中，有時因不能滿足這些要求，而無法采用激光焊接技術。要獲得良好的焊接效果，對接允許間隙和搭接間隙要控制在薄板厚的10%以內。
（三）焊接參數：
（1）功率密度：激光光斑的功率密度，在光束模式和聚焦鏡焦距一定的情況下，主要由激光功率和光束焦點位置決定。激光功率密度與激光功率成正比。
焊(han)接(jie)速度對(dui)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)形(xing)式和穩定(ding)件的影響(xiang)不如激光(guang)功(gong)率和焦點位置那(nei)樣顯著，只有(you)焊(han)接(jie)速度太大(da)時，由于(yu)熱輸入過(guo)小而出現無(wu)法維(wei)持穩定(ding)深(shen)熔焊(han)過(guo)程(cheng)的情況。
（2） 在穩定深熔焊范圍內，激光功率越高，熔深越大，約為0.7次方的關系；而焊接速變越高，熔深越淺。
（3）保護氣體的影響，保護氣體的主要作用是保護工件在焊接過程中免受氧化；保護聚焦透鏡免受金屬蒸汽污染和液體熔滴的濺射；驅散高功率激光焊接產生的等離子；冷卻工件，減小熱影響區。
（4）各參數的可監控性分析：焊接速度和保護氣體流量屬于容易監控和保持穩定的參數，而激光功率和焦點位置則是焊接過程中可能發生波動而難于監控的參數。雖然從激光(guang)器(qi)輸出的(de)激光(guang)功(gong)率很穩定且容易監(jian)控，但(dan)由于有導光(guang)和(he)聚焦系統的(de)損耗(hao)，到達工(gong)件(jian)的(de)激光(guang)功(gong)率會減小，而這種(zhong)損耗(hao)與(yu)光(guang)學工(gong)件(jian)的(de)質(zhi)量、使用時(shi)間及表面污染(ran)情況有關(guan)，不易監(jian)測，成(cheng)為焊接(jie)質(zhi)量的(de)不確(que)定因(yin)素。