【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光焊接，尤其涉及一种锂电池极耳激光焊接方法及装置。
技术介绍
1、激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，具有焊接精度和效率高、接头深宽比大、热影响区窄及自动化程度高等优点，在新能源锂电池电极焊接方面得到了广泛应用。
2、现有技术中，专利号为cn107225323b的一种焊接锂电池盖帽与极耳的工艺方法，公开了包括如下步骤：（1）激光器选型：采用50-150w的fiber激光器作为焊接光源；（2）进行激光光学器件的配置；（3）焊接前对极耳、盖帽进行预处理；（4）盖帽与极耳位置对接，并合理选择焊接区域、对焊区进行压合的工艺方法；（5）采用有利于加强焊接强度的焊接轨迹：采用倒了角的矩形，2-8个矩形拍成一定形状，采用呈螺旋线形填充的轨迹；（6）激光参数设置：功率40-120w，频率60-650khz，脉宽20-200ns；（7）焊接过程中采用吹气保护系统进行保护；
3、专利号为cn114619144a的一种纽扣电池激光焊接方法，公开了包括以下步骤：将裸电芯卷绕完成，所述裸电芯带有凸出的正负极两个极耳；负极壳具与裸电芯的负极极耳进行激光焊接；正极壳具与裸电芯的正极极耳进行激光焊接，通过激光焊接的方式把壳具与极耳焊接在一起；负极极耳与负极壳具焊接区域为开口螺旋线形；正极极耳与正极壳具焊接区域为开口螺旋线形。
4、激光焊接技术虽然具有显著的优越性，但在锂电池电极焊接方面也存在一些局限性，通常为了满足电池电极的导电与力学性能的要求，焊点面积通常为几十至上百平方毫米。然
5、因此，需要解决锂电池螺旋激光焊接过程中热量积累影响电池性能和焊接质量的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种锂电池极耳激光焊接方法，旨在解决锂电池螺旋过程中热量积累影响电池性能和焊接质量的问题。
2、为解决上述技术问题，提供一种锂电池极耳激光焊接方法，包括步骤：
3、将待焊工件进行固定；
4、激光经过振镜模组后转换为运动的光斑，通过控制所述振镜模组的转动，以使光斑沿螺旋轨迹在所述待焊工件上运动；
5、所述光斑自外向内在所述待焊工件上等螺距收缩；
6、所述光斑的功率随焊接时间、螺旋路径位置和光斑移动速度的变化而改变；
7、将光斑的功率信号用于控制激光器，激光器按照预设的功率，发出焊接光束作用于工件待焊部位。
8、进一步地，所述激光经过振镜模组后转换为运动的光斑，通过控制所述振镜模组的转动包括：至少两束激光分别经过第一光学模组和第二光学模组转换为运动的第一光斑和第二光斑，且所述第一光斑和所述第二光斑的初始位置相对位于所述待焊工件的两侧，以使所述第一光斑在所述待焊工件运动形成第一螺旋轨迹和所述第二光斑在所述待焊工件运动形成第二螺旋轨迹，其中，所述第一螺旋轨迹与所述第二螺旋轨迹相邻设置。
9、进一步地，记所述第一光斑产生的所述第一螺旋轨迹方程为和，满足关系式：
10、
11、
12、记所述第二光斑产生的所述第二螺旋轨迹方程为和，满足关系式：
13、
14、
15、其中，与为焊点形状控制系数，2πb为螺旋线的间隔距离，t为时间。
16、进一步地，记所述第一光斑的功率为；所述第二光斑的功率为，满足关系式：
17、
18、
19、
20、
21、其中，k(t)为激光功率变化系数，p0为激光功率，v(t)为焊接速度，l(t)为当前路径长度。
22、进一步地，当a1=a2时，所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹均为类圆形，且所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹的起始相位角差180°以逆时针方向逐渐向中旋转汇聚。
23、进一步地，当a1>a2时，所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹为第一类椭圆形，且所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹的起始相位角差180°以逆时针方向逐渐向中旋转汇聚，其中，所述第一类椭圆形的长轴位于x轴，短轴位于y轴。
24、进一步地，当a1<a2时，所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹为为第二类椭圆形，且所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹的起始相位角差180°以逆时针方向逐渐向中旋转汇聚，其中，所述第二类椭圆形的长轴位于y轴，短轴位于x轴。
25、进一步地，所述第一光斑和所述第二光斑分别沿所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹进行焊接，且沿所述第一螺旋轨迹焊接形成第一焊缝和沿所述第二螺旋轨迹焊接形成第二焊缝，其中，所述第一焊缝边缘叠加于所述第二焊缝的正中心，以使所述第一焊缝和所述第二焊缝叠加填充于螺距之间。
26、本专利技术的第二个目的在于提供一种锂电池极耳激光焊接装置，旨在解决锂电池螺旋过程中螺旋轨迹的生成和光斑功率的调控。
27、为解决上述技术问题，提供一种锂电池极耳激光焊接装置，包括支架、激光发生器、第一光学模组和第二光学模组，所述第一光学模组包括第一振镜、第二振镜、第一驱动源和第二驱动源，所述第一驱动源连接于所述支架用于驱动所述第一振镜转动，所述第二驱动源连接于所述支架用于驱动所述第二振镜转动；所述第二光学模组包括第三振镜、第四振镜、第三驱动源和第四驱动源，所述第三驱动源连接于所述支架用于驱动所述第三振镜转动，所述第四驱动源连接于所述支架用于驱动所述第四振镜的转动，其中，所述激光发生器发出第一激光照射于所述第一振镜，从所述第一振镜反射于所述第二振镜，再从所述第二振镜反射于待焊工件上形成第一光斑；所述激光发生器发出第二激光照射于所述第三振镜，从所述第三振镜反射于所述第四振镜，在从所述第四振镜反射于待焊工件上形成第二光斑。
28、进一步地，所述锂电池极耳激光焊接装置还包括控制器，所述控制器分别与所述激光发生器、所述第一光学模组和所述第二光学模组电连接，以使所述控制器控制所述第一光斑的功率和在所述待焊工件上生成第一螺旋轨迹、控制所述第二光斑的功率和在所述待焊工件上生成第二螺旋轨迹。
29、实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：
30、1、本实施例中的锂电池极耳激光焊接方法，由于激光经过振镜模组后转换为运动光斑，通过控制振镜模组的转动，从而使得光斑沿螺旋轨迹在待焊工件上运动动，进而通关控制光斑的功率随焊接时间、螺旋路径位置和光斑移动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池极耳激光焊接方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的锂电池极耳激光焊接方法，其特征在于，所述激光经过振镜模组后转换为运动的光斑，通过控制所述振镜模组的转动包括：至少两束激光分别经过第一光学模组和第二光学模组转换为运动的第一光斑和第二光斑，且所述第一光斑和所述第二光斑的初始位置相对位于所述待焊工件的两侧，以使所述第一光斑在所述待焊工件运动形成第一螺旋轨迹和所述第二光斑在所述待焊工件运动形成第二螺旋轨迹，其中，所述第一螺旋轨迹与所述第二螺旋轨迹相邻设置。
3.根据权利要求2所述的锂电池极耳激光焊接方法，其特征在于，记所述第一光斑产生的所述第一螺旋轨迹方程为和，满足关系式：
4.根据权利要求3所述的锂电池极耳激光焊接方法，其特征在于，记所述第一光斑的功率为；所述第二光斑的功率为，满足关系式：
5.根据权利要求3所述的锂电池极耳激光焊接方法，其特征在于，当a1=a2时，所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹均为类圆形，且所述第一螺旋轨迹和所述第二螺旋轨迹的起始相位角差180°以逆时针方向逐渐向中旋转汇聚。
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