光纤激光器介绍

输入的三相电进入激光器主电源，转换成 60VDC…75VDC 的直流电，为泵浦激光二极管供电，泵浦激光二极管输出 980nm 的泵浦光，泵浦光通过光纤耦合到有源光纤中，有源光纤掺杂了稀土元素镱离子 Yb，镱离子 Yb 吸收 980nm 的泵浦光，其内层电子被激发到外层，外层电子不稳定，会落回内层，期间产生 1070nm 的光子，光子在光纤内被两个反射器件持续反射增强，形成激光输出。

IPG光纤激光器采用双向泵浦结构，可以将多个LD泵浦模块耦合到一根光纤中，极大地提高了激光输出功率。

描述激光器的光束质量常用两个参数，M2和BPP。

BPP(Beam Parameter Product)，也即光束参数乘积，是光束的焦点半径与远场发散角的乘积。

BPP= w x θ

M2 是实际光束参数乘积与基模高斯光束的光束参数乘积的比值 。

光斑面积变大到焦点光斑面积2倍的位置，此位置距离焦点距离称为瑞利长度ZR(Rayleigh length)。

需要了解的两个参数：准直镜焦距和聚焦镜聚焦。

激光光斑大小：

l1:聚焦镜焦距；l2：准直镜焦距。 

光纤激光器的研究现状：

2013年，中国航天科工集团四院已成功研发出10 kw光纤激光器，成为继美国之后全球第二家掌握此技术的企业。

2016年11月公告，我国首台全自主研发的20 kw瓦光纤激光器正式进入装机阶段。

2009年，IPG Photonics Corporation首次推出10 kw的单模光纤激光器，并应用在美国军方。技术界普遍认为单模光纤激光器的上限就为10KW。

国际光纤激光器的主要生产厂家有IPG、SPI、Nufern、Coherent、JDSU 、GSI和Rofin等公司。

国内主要光纤激光器制造商包括：武汉锐科、创鑫激光、中科光汇、深圳联品、天元激光、中科梅曼等。其中，IPG在光纤激光器领域占据着绝大部分的市场份额。

IPG Photonics Corporation创于1990年，是全球最大的光纤激光制造商最大的光纤激光制造商。

动力电池

为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车等提供动力的蓄电池。

锂离子动力电池分类

按外形分类：方形锂电池、软包锂电池和圆柱形锂电池；

按正极材料分类：磷酸铁锂(LiFePO4)、三元锂(LiNixCoyMnzO2)、钴酸锂(LiCoO2)和锰酸锂(LiMn2O4)

磷酸铁锂电池---代表车型：比亚迪E6

优点：磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池，它的放电效率较高，倍率放电情况下充放电效率可达到90%以上，要比低速电动汽车使用的铅酸电池高出10%，因此适合作为动力电池使用。磷酸铁锂电池的安全性也很好，可以在390 °C以内的高温下保持稳定，保证了电池内在的高安全性，不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧，可以轻松通过针 刺实验。而且磷酸铁锂电池不含任何重金属，对人体没有直接危害。磷酸铁锂电池使用寿命较长。磷酸铁锂电池使用80%后进行快充，可以安全达到4000至5000次，70%后，也可以保证7000-8000次，理论寿命可以达到7~8年。

缺点：相比于其他类型的动力电池，磷酸铁锂电池价格较高，而且电池容量较小，同样的电池容量，磷酸铁锂电池的重量更重、体积 更大，严重影响了电动车的续航。另外，磷酸铁锂电池报废后基本上不能回收再利用，没有可回收价值。

三元锂电池--代表车型：特斯拉Model S

优点：三元锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，能量密度大，体积比能量较高，并且价格相对低廉。

缺点：并且无法通过针剌实验，表明三元电池在内部短路、电池外壳损坏的情况下，很容易引发燃烧、爆炸等安全事故。另外，由于材料本身的性质，导致三元锂电池在使用寿命上相对较短，同时，由于全球全球镍、钴资源紧张，其大量应用可能导致市场价格上涨，也会增加未来的用车费用。

工作电压：电池在工作状态下正负极之间的电势差；3.6-3.7V

电池容量：电池所能存储电量的多少；使用Ah(安时)或mAh(毫安时)

记忆效应：未完全放电的电池，在下一次充电时所能充电的百分比，锂离子电池无

                      记忆效应；

正极材料：钴酸锂、锰酸锂、三元锂、磷酸铁锂

电解液：     锂离子电池(电解质为液态)和聚合物电池(电解质为凝胶态或固态)

激光焊接技术

激光焊接中五种激光器：

CO2激光器、脉冲Nd:YAG激光器、二极管激光器、碟式激光器和光纤激光器

动力电池顶盖结构包括顶盖板、防爆片、翻转片、正负极柱、导电片等，负极柱和顶盖片绝缘装配；翻转片包括焊接部、实心结构的凸台以及位于焊接部和凸台之间的连接部，凸台设置在连接部的中央位置，焊接部设置在连接部的外边缘；焊接部与顶盖片电连接，凸台与导电片不接触，且在动力电池内部压力增大时，翻转片受到动力电池内部的压力，向上动作，能够使得凸台与导电片电连接。

防爆片

动力电池防爆片，又称为动力电池防爆阀或动力电池盖帽，是锂离子动力电池中的关键零件。当电芯内部压力过大的情况下，防爆装置会自动打开泄压，以防止出现爆炸的现象。

翻转片

动力电池翻转片是动力电池电芯中的关键零件。当电芯压力超过一定数值时，翻转片翻转，与负极铆接块(导电片)接触导电，切断电源，从而保证电芯内部压力的稳定，以实现电芯的安全性。

玻璃-铝密封盖板

2017年11月15日,德国肖特集团(SCHOTT AG)电子封装事业部推出锂电池用GTAS(Glass-to-Aluminium Sealing)玻璃-铝密封盖板，为急速发展的新能源汽车行业提供安全稳定的锂电池气密封装，防止电解液流失与湿气渗入电池内部，大幅提升车载电池的安全和性能。

盖板、防爆膜一体化

优点：省去焊接环节，降成本；

缺点：1.呼吸测试良率不高；  2.难以消除应力；

3D打印锂离子电池

美国马里兰大学－帕克分校的Kun Fu等人设计了一款实用3D打印技术制备的全固态锂离子电池。正负极分别采用了磷酸铁锂LFP和钛酸锂LTO。

3D打印锂离子电池技术主要针对生产微型和特殊形状的锂离子电池。