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鋰電池制造中激光焊接的應(yīng)用

發(fā)布人:萊塞激光 發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 10:21:20

【摘要】

動(dòng)力電池是新能源汽車的核心部件,其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響整車的性能。鋰電制造設(shè)備一般分為前端設(shè)備、中間設(shè)備、后端設(shè)備三類,其設(shè)備精度和自動(dòng)化程度直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效

動(dòng)力電池是新能源汽車的核心部件,其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響整車的性能。鋰電制造設(shè)備一般分為前端設(shè)備、中間設(shè)備、后端設(shè)備三類,其設(shè)備精度和自動(dòng)化程度直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和一致性。但由于其技術(shù)優(yōu)勢(shì),激光加工技術(shù)在鋰電池工業(yè)中越來越多地應(yīng)用于電芯、模組等激光焊接、極片材料切割、打標(biāo)等。

 鋰電池制造中激光焊接的應(yīng)用(圖1)

一、激光焊接工藝

從鋰電池電芯制造到電池PACK成組,焊接都是非常重要的制造工序,鋰電池的導(dǎo)電性、強(qiáng)度、氣密性、金屬疲勞、耐腐蝕,是電池焊接質(zhì)量評(píng)定的典型標(biāo)準(zhǔn)。

焊接方法和焊接工藝的選擇直接影響著電池的成本、質(zhì)量、安全性以及電池的一致性。激光焊接具有許多優(yōu)點(diǎn):一是激光焊接能量密度大,焊接變形小,熱影響區(qū)小,能有效提高成型精度,焊縫光滑無雜質(zhì),均勻致密,無需附加打磨工作;激光焊接可精確控制,不會(huì)附加打磨工作;

電池組結(jié)構(gòu)通常由多種材料組成,如鋼、鋁、銅、鎳等,可以用來制作電極、導(dǎo)線或外殼;因此,無論一種或多種材料的焊接,對(duì)焊接工藝有很高的要求。其工藝優(yōu)勢(shì)在于激光焊接材料的種類繁多,可實(shí)現(xiàn)不同材料間的焊接。

 鋰電池制造中激光焊接的應(yīng)用(圖2)

二、極耳切割

在鋰電池制造中,激光焊接的應(yīng)用也十分廣泛,幾乎貫穿了生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。鋰電池,尤其是動(dòng)力鋰電池,需要對(duì)極耳進(jìn)行切割,但傳統(tǒng)的模切方法不僅成本高,而且容易出現(xiàn)安全問題。模切刀具在使用過程中,必然會(huì)出現(xiàn)磨損,進(jìn)而掉塵,產(chǎn)生毛刺。電池過熱、短路、爆炸等危險(xiǎn)問題正是由灰塵、毛刺引起的。模切刀需要經(jīng)常更換,以避免危險(xiǎn)。但它的價(jià)格卻高達(dá)幾十萬甚至上百萬元,這樣一臺(tái)模切機(jī)每年要耗資幾百萬元。一條鋰電池生產(chǎn)線通常都配有8~10個(gè)模切機(jī),這使得模切機(jī)的材料成本在整個(gè)鋰電池的生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比例。

與傳統(tǒng)模切方式相比,大功率、在線激光切割一次就不需要消耗材料,大大降低了成本;二是速度快,可大幅度提高生產(chǎn)效率;三是靈活,不僅可以將以往的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試切過程從幾個(gè)月縮短到幾天,而且間距、尺寸等也變得可自由控制。在費(fèi)用方面,一次投入只增加30%,在短期內(nèi)可以收回成本。


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