激光焊接技術在新能源動力電池制造中大展身手

2021-05-11 16:05:03???責任編輯: ???0

    近年來隨著電池儲放電技術的飛速發(fā)展,依靠電能提供動力的新能源汽車逐漸打開了市場,年生產量和銷售量持續(xù)增長,據國家統(tǒng)計局網站2020 年國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報顯示,我國全年新能源汽車產量 145.6 萬輛,比上年增長 17.3%;集成電路產量 2614.7 億塊,增長 29.6%,未來新能源電動汽車勢必要與傳統(tǒng)燃油提供動力的汽車分庭抗禮。因為動力鋰電池環(huán)保,高效,便利等優(yōu)勢而逐漸贏得大眾的喜愛。作為新能源汽車的核心零部件,動力鋰電池的優(yōu)劣關系著整車的性能,制造成本以及用戶體驗,是新能源汽車中占比最大的零部件。鋰電池作為21世紀人類重點利用的理想二次能源,具有能量密度高,循環(huán)壽命長,無記憶效應等優(yōu)點。鋰電池除了在新能源汽車的應用外還應用于各種消費電子中如手機、筆記本電腦、移動儲能系統(tǒng)、5G基站、電動工具、電動自行車等。

 

     鋰電池的制造工藝大概分為八道工序,即配料,涂布,制片,卷繞,焊接,注液,檢測,包裝。其中制片和焊接需要機器切割極片,然后將極耳焊接,殼體焊接,這兩道加工工序非常重要。電池極片的切割效果會直接影響鋰電池的安全性,傳統(tǒng)的模切容易產生切割毛刺以及造成熱影響區(qū)和漏金屬區(qū)過大而影響鋰電池的性能。傳統(tǒng)模切雖然一次性投入成本低,但是刀具磨損需要定期更換,加工時間長,切割形狀受限,不易調節(jié)。而現(xiàn)代的激光切割技術具有切割效率高切割質量好,切割形狀、尺寸、間距靈活變換,無耗材,適用性強等特點可大大降低制造成本,提高生產效率和縮短交貨周期。

 

    在電池焊接工序,電池蓋帽是電池的電極,要與電池基體焊接在一起,不銹鋼蓋帽厚度約0.3mm焊接表面要求白亮,焊接拉力值大于200N。海維激光連續(xù)激光焊接機比YAG點焊焊接密封性和牢固性更好,蓋帽與電池基體接觸面更大,焊接拉力值達255N以上。


 

    動力電池需要通過正負電極極柱串并聯(lián)成一個電池模組單元,因此每個電池都需要進行焊接加工,電池極柱材質是銅和鋁,屬于高反射材料,要求激光光束質量好,能量密度高,海維激光連續(xù)激光焊擁有1500瓦高能量激光器,能完全焊透電池極柱,而且焊點牢固,焊接面積更大,焊接表面顏色與基材本體一致。


 

    新能源汽車的發(fā)動機為純電動機,電動機的核心部件是定子和轉子,定子內部的銅PIN之間需要焊接在一起,要求熔寬小,熔深大于3mm,采用現(xiàn)代連續(xù)激光焊完全可以達到這些要求。海維激光連續(xù)激光焊能確保焊接的牢固性,熔寬小,熔深足夠,確保電動機高速運轉中,定子PIN之間不斷開,焊接效果符合新能源汽車的焊接要求。


 

    未來隨著以鋰電池為主要零部件的電動機的普及,和新能源汽車產量的激增,市場上對激光焊接機設備的需求量將會大大增加,相比于傳統(tǒng)的人工焊接加工,激光焊接技術擁有明顯的優(yōu)勢,取代人工焊接方式已經成為了現(xiàn)代科技發(fā)展必然的趨勢。


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