CN117062687A - 将金属箔堆叠激光焊接到金属基底 - Google Patents

Abstract

用于将金属箔(120)堆叠激光焊接至金属基底的方法，包括：将金属箔(120)堆叠固定(210)在金属基底的表面(130S)和可移除夹具(140)之间，使得由箔(120)的边缘形成的堆叠的侧面位于表面(130S)的内部部分上，并且夹具(140)从堆叠的侧面向后退。第一激光焊接步骤(220)通过用激光束沿箔边缘(120E)对多个横向路径连续(222)描迹而将箔与初始激光焊接接头互连。第二激光焊接步骤(230)通过用激光束沿着初始激光焊接接头和基底表面之间的界面对路径描迹，将互连的箔(120)的堆叠连接到基底。这种两步激光焊接工艺克服了在单次激光焊接操作中将厚度差异很大的材料焊接在一起的困难。

Description

将金属箔堆叠激光焊接到金属基底

优先权

本申请要求于2021年2月23日提交的美国临时申请序号63/152,534的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及将金属箔堆叠激光焊接至金属基底，特别是应用于电化学电池例如锂离子电池的生产。

背景技术

激光辐射束越来越多地用于对由多种材料制成的工件进行切割、钻孔、焊接、打标和划线；材料包括金属和金属合金。传统的机械加工会产生不需要的缺陷，例如当加工的工件受到应力时可能传播的微裂纹，从而使加工的工件劣化和弱化。激光加工可以最大程度地减少此类不需要的缺陷，通常更清洁，并且热影响区更小。激光加工使用聚焦激光束来产生精确的切口和孔，具有高质量的边缘和壁，同时最大限度地减少不需要的缺陷的形成。

在激光焊接中，聚焦激光束精确定位每个焊点或焊缝，同时最大限度地减少附带加热。区分两种主要的激光焊接方式很有用。传导焊接发生在较低的激光功率和较低的功率密度下。吸收的激光功率加热被照射的材料，熔化待连接部件中的材料，材料流动、混合，然后固化。锁孔焊接(keyhole welding)发生在较高的激光功率和较高的功率密度下，足以蒸发一些被照射的材料。周围熔化材料上的汽化材料压力打开了一条穿过熔化材料的通道，该通道具有窄而深的轮廓，允许激光束深度穿透。成品锁孔焊接点通常比传导焊接点更窄、更深且更坚固。

锂离子电池是便携式电子设备、电动汽车和大多数其他当代可充电电子设备的关键支持技术。电池的每个单体都包含两个薄金属箔堆叠，这些金属箔堆叠浸没在电解质中或涂有电解质。金属最常见的是铝或铜，箔的典型厚度约为10微米(μm)。每个箔堆叠中通常有20至40个单独的箔。箔堆叠可以卷成圆筒或平放。电解质含有锂盐。每个箔堆叠均电连接到从单体突出的金属接片以进行电连接。根据电气设备的电压和电流要求，多个单体串联和/或并联电连接以形成电池。多个电池可以串联和/或并联电连接以形成电池组。

堆叠中的每个箔片与相应接片的机械附接和电气连接对于电池的完整性、可靠性和性能至关重要。然而，将多个薄金属箔与更厚的金属接片连结具有挑战性。完成的接头必须坚固、耐用且电阻低。采用精密电阻焊接，但依赖于这些具有高导电率的金属的界面电阻，而这些金属的高导热率意味着必须施加大量电流。使用超声波焊接，但需要对要连结的部件进行机械压缩，必须在任何组装之前将其连结起来。铝具有耐用的氧化层，必须在此类非激光工艺中将其破坏。由于这些原因，激光焊接已成为一种有吸引力的替代方案，可提供精确的功率传输，以最大限度地减少总体热量积累。锁孔激光焊接可以在箔堆叠和接片的整个厚度上形成牢固的焊接点。一些电池设计包括额外的箔与接片接头，用于附接和连接电池内的单体，这些接头也受益于锁孔激光焊接。

发明概述

本文公开了用于将金属箔堆叠激光焊接至金属基底的方法。该方法可用于制造电池组单体，例如锂离子电池单体，其中该方法可用于将阳极金属箔堆叠或阴极金属箔堆叠焊接到金属接片以进行电连接。所公开的方法是两步过程，其克服了在单次激光焊接操作中将具有高度不同厚度的材料焊接在一起的困难。所公开的方法特别专用适合于将金属箔堆叠激光焊接至仅单个金属基底，以便最小化所得焊接结构的形状因数。

在激光焊接期间，金属箔堆叠被固定在金属箔要连接到的金属基底和可移除夹具之间。金属箔堆叠仅焊接到金属基底而不焊接到夹具，使得夹具可以从焊接结构移除。为了避免金属箔堆叠焊接到夹具上，夹具从金属箔的边缘向后缩。

激光焊接分两个步骤进行。首先，金属箔以相对温和的方式彼此激光焊接，该方式与金属箔的相对薄的性质相称并且防止金属箔的飞溅和过度卷曲和/或破裂。该第一激光焊接步骤用于将金属箔电互连并在结构上强化金属箔堆叠。接下来，受益于焊接金属箔堆叠强度的提高，使用更强大的激光焊接来形成坚固且高质量的焊接接头，将焊接金属箔堆叠连接到相对厚的金属基底。第一激光焊接步骤可以仅依赖于传导焊接，而第二激光焊接步骤可以利用锁孔焊接。

附图说明

并入说明书并构成说明书的部分的附图示意性地示出了本发明的优选实施方案，并且与上面给出的一般描述和下面给出的优选实施方案的详细描述一起，用于解释本发明的原理。

图1示出了根据实施方案的制造过程中的电池单体组件。

图2是根据实施方案的用于将金属箔堆叠激光焊接至金属基底的方法的流程图。

图3A-3D示出了根据实施方案的用于将倾斜的金属箔堆叠与初始激光焊接接头互连的方法。

图4A-4C示出了根据实施方案的用于将已经通过初始激光焊接接头互连的金属箔堆叠连接至金属基底的方法。

图5示出了可以在图4A-4C的方法中使用的重复二维扫描图案。

图6示出了根据实施方案的可用于执行图2的激光焊接的复合激光束的横向轮廓。

图7示出了根据实施方案的用于将倾斜的金属箔堆叠与通过用激光束对多个横向路径描迹而形成的初始激光焊接接头互连的方法。

图8示出了根据实施方案的金属箔堆叠的无倾斜构造。

发明详述

现在参考附图，其中相同的部件由相同的附图标记表示。图1以截面侧视图示出了制造过程中的一个电池单体组件100。组件100包括多个金属箔120和设置在金属箔上的材料层110。每个材料层110包括电解质，例如锂盐。金属箔120形成电池单体的一组阳极或一组阴极。金属箔120可以与在图1中未示出的第二组金属箔交错，金属箔120是阳极箔，第二组金属箔是阴极箔，或者反之亦然。金属箔120延伸超过材料层110并到达金属接片130。金属接片130构造为形成金属箔120的电触点。金属箔120的部分堆叠在金属接片130的表面130S上，为将金属箔120激光焊接到金属接片130做准备。每个金属箔120的厚度可以在5微米(μm)至30微米(μm)之间的范围内。为了比较，金属接片130的厚度可以超过0.5毫米(mm)。组件100可包括堆叠在金属接片表面130S上的10个或更多个金属箔120，例如20至40个金属箔120。金属箔120例如由铝制成，并且金属接片130可由铝或铝合金制成。可替代地，金属接片130可由另一种金属或金属合金制成，例如铜、铜合金或钢合金。

图2是将金属箔堆叠激光焊接至金属基底的一种方法200的流程图。方法200可应用于电池组件100，以将金属箔120堆叠激光焊接至金属接片130，从而将每个金属箔120电连接至金属接片130。然而，方法200也适用于金属箔120堆叠需要焊接到金属基底上的其他场景。组件100仅代表可以通过方法200激光焊接的金属箔堆叠和金属基底的一个实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，金属箔120堆叠可以是不同类型的电池单体金属箔或者甚至是非电池相关的金属箔堆叠。类似地，金属接片130可以是不同类型的电池组件的金属基底或非电池相关的金属基底。

方法200包括步骤210、220和230。步骤210将金属箔堆叠固定在金属基底的表面和可移除夹具之间。步骤210布置金属箔堆叠和可移除夹具，使得(a)金属箔堆叠的侧面设置在金属基底表面的远离其周边的内部区域中，并且(b)可移除夹具从堆叠的该侧向后退。在步骤210的一个实施例中，远端金属箔120的堆叠被固定在金属接片表面130S和可移除夹具140之间。金属箔120的边缘120E形成位于金属接片表面130S的内部(即距金属接片表面130S的周边130E的非零距离)的堆叠的侧面。可移除夹具140从由边缘120E形成的堆叠的侧面向后退。

步骤220是第一激光焊接步骤，其将金属箔与初始激光焊接接头互连。在步骤220的一个实施例中，激光束180将金属箔120的边缘120E彼此焊接，同时金属箔叠120的堆叠固定在金属接片130和可移除夹具140之间。步骤220包括利用激光束沿着金属箔边缘对多个金属箔连续描迹的步骤222。每个横向路径基本上平行于金属箔边缘。在步骤222的一个实施例中，由激光束180描迹的每条路径平行于边缘120E延伸，即，正交于图1的平面延伸。

在步骤222的从上到下的实施方式中，激光束首先对距离金属基底表面最远的路径描迹，并且由激光束描迹的每个后续横向路径比已被激光束描迹的之前的横向路径更靠近金属基底表面。在该从上到下实施方式的一个实施例中，激光束180首先对靠近金属箔叠120的堆叠顶部的路径描迹，即距离金属接片表面130S最远并且距离可移除夹具140最近的路径。迹线平行于边缘120E延伸，即正交于图1的平面延伸。当激光束180对该第一横向路径描迹时，激光束180熔化两个或更多个最上面的金属箔120的边缘120E以将它们焊接在一起。接下来，激光束180对更靠近金属接片表面130S的横向路径描迹，以将更多金属箔120焊接到那些已经焊接的金属箔上。该过程继续直至所有金属箔120的边缘120E已在初始焊接接头中焊接在一起。下面参考图3A-3D更详细地讨论步骤222的自上而下实施方式的一个实施方案。

步骤220对相对薄的金属箔进行操作。步骤220并不试图将这些薄金属箔焊接到较厚的金属基底上。因此，步骤220可以相对温和地将金属箔焊接在一起以避免不期望的结果，例如金属箔的过度卷曲和/或破裂以及由飞溅引起的材料的显著损失。步骤220可以仅依靠传导焊接来避免这种不期望的结果。一旦步骤220完成，初始激光焊接接头不仅使金属箔电互连，而且提供结构强度。

此外，由于可移除夹具从由金属箔边缘形成的堆叠的侧面向后退，所以金属箔在焊接之前没有完全固定就位。步骤220中沿着一系列横向路径的传导焊接特别适合于防止该构造中的金属箔过度卷曲和破裂。

在替代实施方案中，步骤220对不同布置的路径组描迹，例如横向于金属箔边缘120E的多个路径或协作以跨越所有金属边缘120E的另一组路径。该替代实施方案可以利用传导焊接。

步骤230是将金属箔堆叠连接到金属基底的第二激光焊接步骤。步骤230受益于已经在步骤220中与初始激光焊接接头互连的金属箔堆叠。由初始激光焊接接头提供的结构强度具有至少两个优点。首先，不需要焊接穿过整个金属箔堆叠，因为这些金属箔堆叠已经通过步骤220中形成的初始激光焊接接头在电学和结构上互连。第二，由初始激光焊接接头提供的强度允许步骤230中进行更强力的焊接，以在金属箔和金属基底之间形成坚固且高质量的电连接。

步骤230包括利用激光束沿着在步骤220中形成的初始激光焊接接头与金属基底表面之间的界面对路径描迹的步骤232。激光束可以在对该路径描迹的同时执行锁孔焊接，以便优化所得电连接的质量。在步骤230的一个实施例中，实现步骤232，激光束190沿着金属接片表面130S和互连金属箔120的边缘120E的初始激光焊接接头之间的界面对路径描迹。在该步骤实施例中描迹的路径230可以大体上沿着与图1的平面正交的方向。步骤230的一个实施方案将在下面参考图4A-4C进一步详细讨论。

步骤232可以利用重复的二维(2D)扫描图案来优化锁孔形成和焊接质量。重复的2D扫描图案可以以圆形或椭圆形的方式振荡穿过界面。下面参考图5更详细地讨论利用重复2D扫描图案的焊接。

步骤220和230中的每一个都可以在焊接区域中利用保护气体，例如氩气或另一种惰性气体。

方法200还可以包括在完成两个激光焊接步骤220和230之后从金属箔堆叠移除可移除夹具的步骤240。由于步骤220和步骤230都不将可移除夹具焊接到金属箔堆叠，所以步骤240可以简单地通过将夹具从金属箔堆叠上移开来移除夹具。在方法200的某些实施方案中，步骤210将金属基底和金属箔堆叠夹在可移除夹具和背板(例如如图1所示的背板150)之间。在这样的实施方案中，步骤240可以将可移除夹具从背板移开，以便于取出金属基底和金属箔堆叠(如通过步骤220和230焊接在一起的)。

我们发现，有利的是在步骤210中布置金属箔，使得由金属箔边缘形成的金属堆叠的侧面在朝向可移除夹具的方向上倾斜。换句话说，有利的是使金属箔边缘彼此偏移，使得待激光焊接的金属堆叠的侧面稍微远离金属基底表面。该构造允许激光束在步骤220和230中沿着相对于金属基底表面成斜角的方向入射，例如近似垂直于金属堆叠的侧面。倾斜构造还增加了步骤220中可进行激光焊接的面积，从而允许形成更强的激光焊接接头。此外，在此构造中金属箔边缘的激光焊接特别好地处理金属箔的收缩。

图3A-3D示出了一种用于将这种倾斜的金属箔堆叠与初始激光焊接接头互连的方法300。方法300是步骤220的实施方案并且可以应用于组件100的一个实施方案中的金属箔120的堆叠，其中该堆叠具有倾斜的侧面。图3A-3D中描绘的实施例具有20个金属箔120，列举为120(1)至120(20)，其中金属箔120(1)最接近金属接片表面130S并且金属箔120(20)最接近可移除夹具140。不失一般性，这里将在金属箔120和金属接片130的背景下讨论方法300。图3A示出了方法300中激光束所描迹的路径的一种构造。图3B和图3C分别以截面侧视图和透视图描绘了方法300期间的一个阶段的组件的状态。图3D描绘了通过方法300形成的完成的初始激光焊接接头。在以下描述中最好一起查看图3A-3D。

方法300应用于这样的布置：其中，边缘120E彼此偏移，使得一般来说，金属箔120在堆叠中越高，对应的边缘120E相对于金属箔120(1)的边缘120E向后退得越远。结果，金属箔120堆叠的边缘120E形成倾斜侧面320S(参见图3B)。当金属箔120的放置不准确时，可能存在与该偏移图案的偏差。然而，平均而言，每个边缘120E从任何紧邻的下金属箔120的边缘120E向后退一偏移量。该偏移量可能在20至200μm之间，是堆叠中所有金属箔的平均值。金属箔120堆叠可以具有在1mm至3mm之间的范围内的高度320H，并且堆叠的侧面320S的倾斜角320A(参见图3B)可以在10度至80度之间的范围内。

激光束180可以以几乎垂直入射的方式入射到侧面320S上。例如，激光束相对于侧面380A的表面法线的入射角380A可以在-20度至+20度之间。激光束180几乎垂直入射到堆叠的侧面320S上可以优化从激光束180到金属箔120的能量耦合。

在方法300中，激光束180对多个横向路径310描迹(参见图3A)，例如3至20个横向路径310。激光束180首先对距离金属接片表面130S最远的横向路径310(1)描迹。每个随后的横向路径310比任何先前的横向路径310更靠近金属接片表面130S。最终横向路径310(图3A中描绘的实施例中的第五横向路径310(5))最接近金属接片表面130S。每个横向路径310可跨越边缘120E的整个长度320L或其大部分。激光束180可以沿相同方向对每个横向路径310描迹，例如如图3A中的箭头所示，或者激光束180可以沿相互相反的方向对一些横向路径310描迹。在一个实施例中，沿相反方向对连续的横向路径310描迹，形成具有蛇形形状的整体连续迹线。如图3B和图3C所示，激光束180对横向路径310的每次描迹形成焊线320。每条焊线320可具有在15μm至1000μm之间的范围内的宽度320W。在形成第一焊线320(1)之后，每个后续焊线320至少与紧邻的前一焊线320接触或重叠。因此，在方法300完成时，所有边缘120E已被激光焊接在一起以形成共同的初始激光焊接接头330，如图3D所示。

在方法300中，激光束180可以以仅引起传导焊接并避免匙孔形成的功率水平操作。然而，当被激光束180加热时，金属箔120可能经历一定量的收缩。如果金属箔120完全固定就位，则这种收缩可能导致金属箔120的机械应力和破裂。然而，在方法300中，金属箔120的堆叠的侧面是倾斜的并且可移除夹具140从边缘120E向后退一距离342(参见图3A)，使得金属箔120不完全固定就位。因此，金属箔120自由地经历一定程度的收缩，而收缩不会导致破裂。距离342例如在0.1至5mm之间的范围内。

在替代实施方案中，激光束180以不同的顺序对路径310描迹，例如以相反的描迹顺序，以横向路径310(5)从最近的金属接片表面130S开始并以横向路径310(1)结束，或者至少部分地乱序进行。激光束180甚至可以交织不同横向路径310的描迹。

图4A-4C示出了用于将已经通过初始激光焊接接头互连的金属箔堆叠连接至金属基底的方法400。方法400是方法200的步骤230的实施方案并且可以应用于其中金属箔堆叠是倾斜的组件。例如，方法400可以应用于已经根据方法300激光焊接的组件。不失一般性，这里将在金属箔120和金属接片130的背景下讨论方法400，其中金属箔120已经通过初始激光焊接接头330互连。图4A示出了方法400中激光束所描迹的路径。图4B和图4C分别以截面侧视图和透视图描绘了方法400完成时组件的状态。图4B进一步指示当执行方法400时激光束190的传播方向。在下面的描述中最好一起查看图4A-4C。

在方法400中，激光束190沿着初始激光焊接接头330和金属接片表面130S之间的界面对路径440描迹(参见图4A)。路径440可以跨越边缘120E的整个长度320L或其大部分。激光束190的入射方向可以相对于金属箔120堆叠的侧面320S接近垂直。例如，激光束190的入射角490A(相对于金属箔120堆叠的侧面320S的表面法线)可以在-20度至+20度之间(参见图4B)。入射角490A可以类似于图3B中指示的入射角380A。当激光束190对路径440描迹时，激光束190形成凝固成激光焊接接头450的熔池(参见图4B和图4C)。激光焊接接头450将互连金属箔120的堆叠电且结构地连接至金属接片130。

由于金属箔120堆叠在激光束190执行方法400之前已经互连，因此激光束190不需要焊接穿过整个金属箔120堆叠。熔化初始激光焊接接头330的最接近金属片表面130S的部分就足够了(并且可能紧邻方法300中未熔化的金属箔120的区域)。初始激光焊接接头330和金属箔120堆叠的剩余区域可通过方法400保持未熔化。在一个实施例中，熔池和由激光束190形成的所得激光焊接接头450具有范围在0.1mm至2mm之间的宽度450W。

受益于初始激光焊接接头330提供的强度，激光束190可以在对路径440描迹时执行匙孔焊接，以便通过激光焊接接头450最大化金属箔120和金属接片130之间的导电性以及最大化激光焊接接头450的鲁棒性。为了激光焊接接头450的最佳匙孔形成和最佳质量，激光束190可以利用重复的2D扫描图案来对路径440描迹。

图5示出了激光束190可以在方法400中使用的一种重复2D扫描图案540。重复2D扫描图案540以圆形或椭圆形方式振荡穿过初始激光焊接接头330和金属接片表面130S之间的界面。为了对重复的2D扫描图案540描迹，激光束190被引导为围绕中心位置循环，同时中心位置沿着线性方向542平移。

作为图5所示的椭圆形或圆形扫描图案的替代，激光束190可以对重复穿过初始激光焊接接头330和金属接片表面130S之间的界面的正弦或锯齿图案描迹。

图6示出了可用于执行方法200的激光焊接的一束复合激光束600的横向轮廓。复合激光束600包括中心光束610和环形光束620。中心光束610可具有范围在15μm至100μm之间的1/e²直径610D。环形光束620可以具有在100μm至500μm之间的范围内的外1/e²直径620D。激光功率的局部最小值可以存在于中心光束610和环形光束620之间。复合激光束600可以由光纤激光器产生，例如来自加利福尼亚州圣克拉拉的Coherent公司的HighLight^TMFL-ARM激光器或如美国专利号10,807,190(2020年10月20日发布)所讨论的激光器，通过引用将该美国专利的全部内容并入本文。可替代地，可以例如利用折射和/或衍射光学器件来操纵由标准光纤激光器产生的单个激光束，以形成复合激光束600。

在一个场景中，复合激光束600执行方法200的步骤220和230，例如根据方法300和400。在步骤220或方法300中，激光源可以在中心光束610中没有功率或仅具有微不足道的功率的情况下操作并仅用环形光束620进行传导焊接。这里，环形光束620的功率可以在50瓦至300瓦之间的范围内(连续波)。我们已经发现，该功率水平和沿着横向路径310的100-500mm/秒(s)的扫描速度适合于根据方法300激光焊接15μm厚的铝箔。在步骤230或方法400中，中心光束610和环形光束620可以具有更相等的功率，例如中心光束610和环形光束620中的每一个的功率在200瓦至1000瓦之间的范围内(连续波)。我们发现这些功率水平以及沿方向542的50-500mm/s的线性扫描速度和200-800赫兹的循环速率(即每秒执行200-800个循环)适合根据方法400将互连的15μm厚的铝箔激光焊接到铝基底上。

在不脱离其范围的情况下，步骤220和230中的一个或两个可以利用另一激光束轮廓，例如高斯激光束或平顶(top-hat)激光束。

图7示出了一种用于将倾斜的金属箔堆叠与通过利用激光束对多个横向路径描迹而形成的初始激光焊接接头互连的方法700。方法700是步骤220的实施方案并且可以应用于组件100的一个实施方案中的金属箔120堆叠，其中该堆叠具有倾斜侧面。方法700是方法300的变型例，其中激光束180对多个横向路径710而不是横向路径310描迹。每个横向路径710基本上垂直于金属箔120的边缘120E定向。激光束180可以在相同的方向上对所有横向路径710描迹，例如从距离金属接片表面130S最远的金属箔120开始并且在朝向金属接片表面130S的方向上描迹。可替代地，激光束180可以沿相互相反的方向对横向路径710中的一些描迹。例如，激光束180可以以连续蛇形图案对横向路径710描迹。

在图7所示的实施例中，激光束180对12条横向路径710描迹。在不脱离本发明的范围的情况下，激光束180可以对不同数量的横向路径710描迹。沿着每个横向路径710形成的焊线可以与沿着相邻横向路径710形成的焊线重叠，从而组合并形成如图3D所示的初始激光焊接接头330。

在替代实施方案中，横向路径710与边缘120E成斜角。

在不脱离本发明的范围的情况下，方法300、400和700中的每一个可被修改以应用于其中金属箔120堆叠不倾斜或仅具有非常小的倾斜的构造。图8示出了金属箔120的堆叠的这种无倾斜构造。这里，金属箔120的边缘120E之间几乎没有偏移或没有偏移。例如，偏移可以在0至20μm之间的范围内。结果，金属箔120堆叠的侧面基本上垂直于金属接片表面130S，对应于90度或在80度与90度之间的倾斜角320A。

以上通过优选实施方案及其他实施方案对本发明进行了描述。然而，本发明不限于本文描述和描绘的实施方案。相反，本发明仅受所附权利要求书限制。

Claims (19)

1.将金属箔堆叠激光焊接到金属基底上的方法，包括以下步骤：

将所述金属箔堆叠固定在所述金属基底的表面与可移除夹具之间，使得由所述金属箔的边缘形成的所述堆叠的侧面位于所述金属基底表面的内部部分上，并且所述可移除夹具从所述堆叠的所述侧面向后退；

将所述金属箔与初始激光焊接接头互连，所述互连步骤包括利用激光束沿所述金属箔边缘对多个横向路径连续描迹；以及

通过利用激光束沿着所述初始激光焊接接头与所述金属基底表面之间的界面对路径描迹，将互连的金属箔的堆叠连接到所述金属基底。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述横向路径中的每一个横向路径在被描迹时比所述横向路径中的任一前述横向路径更接近所述金属基底表面。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，还包括：在所述连接步骤之后将所述可移除夹具从所述金属箔堆叠移开。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：

所述固定步骤包括将所述金属基底和所述金属箔堆叠夹紧在所述可移除夹具与背板之间；并且

该方法进一步包括：在所述连接步骤之后，将所述可移除夹具从所述背板移开，以便于取出通过所述互连和连接步骤焊接在一起的所述金属基底和所述金属箔堆叠。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述互连步骤中横向路径的每次描迹产生焊线，并且其中由成对的相邻横向路径产生的焊线在空间上重叠。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述连接步骤包括熔化所述初始激光焊接接头的最靠近所述金属基底表面的部分，而不熔化所述初始激光焊接接头的最远离所述金属基底表面的部分。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述连接步骤中的所述激光束沿所述界面扫描重复的二维扫描图案。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述连接步骤中由所述激光束描迹的路径以圆形或椭圆形方式振荡穿过所述界面。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：

所述互连步骤中的激光束通过传导焊接形成所述初始激光焊接接头；以及

所述连接步骤包括将互连的金属箔堆叠匙孔焊接到所述金属基底上。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述互连步骤中的激光束是环形激光束。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述连接步骤中的激光束包括中心激光束和环形激光束。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：

所述固定步骤包括使所述金属箔边缘彼此偏移，使得堆叠的侧面朝所述可移除夹具的方向倾斜；以及

所述互连和连接步骤中的每个中的所述激光束沿着相对于所述金属基底表面成斜角的方向入射。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，每个所述金属箔的厚度在5微米至30微米之间，并且其中所述固定步骤在每对相邻金属箔的边缘之间产生在堆叠上进行平均的20微米至200微米之间的范围内的平均偏移。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，在所述互连步骤中，所述横向路径中的每一个横向路径具有至少5毫米的长度，并且所述激光束具有在100微米至500微米之间的范围内的宽度。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，其中，所述连接步骤包括沿着所述界面形成熔池，所述熔池在横向于所述界面的维度上的宽度在0.1毫米至2毫米之间的范围内。

16.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，每个所述金属箔的厚度介于5微米至30微米之间。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述堆叠包括至少十个金属箔。

18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其中，所述金属箔由铝制成。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述金属基底由铝或铝合金制成。