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新能源汽车发展强劲 激光焊接技术助力动力电池性能升级

发表时间:2017-11-30   责任编辑:锦帛方激光   

目前,传统汽车带来的全球范围内能源短缺和大气污染问题已日趋严重,世界主要汽车工业发达国家正积极引导与推动新能源汽车产业发展。最近两年,新能源汽车发展势头更加强劲,而我国拥有全球最大的新能源汽车销售市场,已抢占“换道超车”的先机。

对于新能源汽车制造来说,动力电池作为其核心部件,品质甚至可直接决定整车性能,而用于锂电池制造设备的精度和自动化水平,则会直接影响产品的生产效率和一致性,与稳步推动新能源汽车制造产业进度息息相关。

  

据了解,激光焊接技术作为一种替代传统焊接技术,是动力电池生产的关键技术之一,已被广泛应用于锂电制造设备之中,贯穿动力电池生产中的许多环节。在圆柱电池、软包电池到方壳电池的生产过程中,都大量使用了激光焊接技术,尤其是方壳电池,从顶盖的焊接到密封钉、软连接、防爆片、极柱、模组,都离不开激光焊接技术的高效加工。

为了在提高效率的前提下,更好地保证焊接质量,针对不同动力电池外形、不同焊接部位、不同材料,激光焊接工艺与具体操作也会有所差异。

  


不同的动力电池,焊接部位不同

动力电池电芯根据外形可分为方形、圆柱、软包电池。方形电池电芯需要焊接的 部位有防爆阀、封口焊、注液孔焊接等,圆柱电池电芯需要焊接的部位有盖帽极耳、注液孔、封口焊等。除了电芯之外,电池成组PACK焊接也是需要激光焊接的,圆柱电池PACK焊接、方形电池PACK焊接、软包电池PACK焊接等。

不同的材料,焊接工艺不同

壳体的材料主要有不锈钢和铝材,但铝材居多。不同的材料所采用的激光焊接工艺也不同,一般来讲,铝材的激光焊接功率难度更大,会面临焊痕表面凸起问题、炸火问题、气孔问题、内部气泡问题等。

不同焊接部位,激光焊接工艺不同

以壳体的封装为例,根据位置的不同分为顶盖、底盖和侧面的焊接、顶盖防爆片及安全盖的焊接、注液口的焊接等。激光焊接方式可分为侧焊和顶焊,侧焊的好处在于电芯内部的影响较小,飞溅物不会轻易进入壳盖内侧,缺点是可能会导致凸起,对后续工艺有影响。顶焊的焊接是在一个平面上,对前道工序入壳和定位要求很高。

  




  锦帛方-电池顶盖激光焊接机

事实上,动力电池的类型规格不一,材料种类繁多,且激光焊接部位也不同,因此对焊接工艺的要求难度也更大。针对这一工艺难题,锦帛方激光将激光焊接技术与自动化、智能系统结合起来,打造了汽车锂电柔性生产线,通过读条码识别产品种类,依次完成自动抽取真空、激光清洗焊接区域、自动上封并点焊和连续焊接及焊后检测高精度完成上料、焊接流程,提高焊接质量和效率。

  

 


  锦帛方激光-盖板软连接激光焊接机

在实现激光智能焊接的同时,锦帛方激光仍坚持不断推陈出新,越来越多的先进激光焊接设备及工艺在锂电柔性生产线上发挥着重要作用,包括电池顶盖激光焊接机、顶盖注液口封口焊接机、盖板软连接激光焊接机等多个锦帛方激光自主研发设备,在过去的几年里已陆续投入到电池行业的生产加工之中,助力动力电池性能升级以及企业实现更加智能化的高效管理。