バスバーへのレーザ溶接について

レーザーは組電池の製造に必要なバスバーの溶接にも採用されています。本ページでは、レーザー溶接を行った場合のメリットとデメリット、またワークの組み合わせや溶接する上で重要なワークの管理方法などをご紹介します。

レーザー溶接によるメリット

高速溶接が可能
抵抗溶接、超音波溶接と比較し溶接速度が速い。
非接触加工
抵抗溶接で使用する電極などの消耗品がない。
ワークに与える影響が少ない
ワークに対する振動や電気的影響を与えない。

レーザー溶接によるデメリット

イニシャルコストが高い
UW製品はコストと実績でご提案
隙間矯正する必要あり
隙間矯正する冶具は必須となります

弊社では、中国電池市場のレーザー溶接設備No.1の実績がございます。電池溶接に関しての今まで培ってきた知識と低コストファイバーレーザ溶接設備をご提案させて頂きます。

納入実績メーカ

納入実績メーカ

中国電池企業70%のレーザ溶接設備製造!

スケールメリットを生かしてレーザ溶接ノウハウと設備を提案!

レーザー溶接と材料について

レーザー溶接と材料について

レーザ溶接を容易にするワークの材質と質量に付いて

質量(板厚)
上側/薄い材料 下側/厚い材料
重ね溶接の場合、上板は最初にレーザ光が当たります。厚いより薄い方が低パワーで溶接が可能となるためスパッタ等の発生を低減できます。
材質
異種材料と比較し、同材料の方が溶接がしやすくなります。
異種金属
アルミ材が上側/銅材が下側
  • 基本的にアルミと銅は合金化しません
  • アルミの方が若干レーザの吸収性が良い
  • 銅側からのレーザ照射は難易度が高い
  • 銅材にNiメッキは有効

レーザー溶接ポイント1

重ね溶接

バスバー重ね溶接

【重ね溶接メリット】

1.溶接強度が強い
2.一般的に多い工法

【重ね溶接デメリット】

1.ワークの密着度が重要
2.外観から溶接確認が困難

拝み溶接

バスバー拝み溶接

【拝み溶接メリット】

1.重ね溶接より溶接が容易
2.ある程度の目視確認が可能

【拝み溶接デメリット】

1.剥がす方向によって強度が弱い
2.導通面積は重ねより劣る可能性有
3.重ね溶接よりレーザ出力が必要

レーザー溶接ポイント2

ワーク間の隙間管理について

1.実験レベルでは0.25mm程度の隙間は溶接が可能である

ワーク厚みにより0.25mm程度の隙間で溶接出来ない場合がございます

2.平均的に異種金属材を含めると隙間は0.1mm程度の管理が必要である

下図は重ね合わせたサンプルの断面図イメージ

バスバー溶接断面イメージ図

管理方法について

ワークの汚れ
・脱脂等の有無は、溶接強度に影響が少ない事例が多い
・異物等の付着リスクに注意が必要
抵抗値管理
・正、負極側共に0.03mmΩ程度の実力値を持ち、0.1mmΩ以下程度で管理が必要な事例が多い
その他の管理
・隙間だけで無く、焦点位置、照射位置等の要素を検証し、量産時の安定性を確保することが重要!

バスバーレーザー溶接まとめ

治具や光学系の仕様で80%溶接安定性が決まる。またレーザー溶接に必要な材質(メッキ)や工法が量産時の安定度を確保する。

Copyright© UW JAPAN株式会社 , 2020 All Rights Reserved.