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大族激光刘昊:激光焊接在电池制造中不可或缺

11月13日在深圳, OFweek中国高科技行业门户举办(OFweek锂电网承办)了一场圆满的锂电盛会——“OFweek 2018(第三届)中国动力电池高峰论坛”!本次峰会汇聚来自正极、负极、隔膜、电解液、电芯、PACK、设备、整机厂等锂电全产业链人士,与学术界、研究所的专家一道,聚焦“动力电池市场发展及未来趋势”、“动力电池技术创新与应用”两大主题,从动力电池市场、发展、安全性研究、制造工艺及成本、技术创新与研发等多个角度进行深度探讨,分享和交流国内外最新研究成果及技术经验,旨在推进产业与技术的合作与发展。其中,在本次动力电池高峰论坛上,大族激光新能源装备事业部的研发总监刘昊先生发表了《动力电池激光焊接质量提升和质量检测》的精彩演讲。

激光焊接是电池制造的重要工艺

“激光焊接工艺已成为电池制造中的重要工艺。” 在演讲之初,刘昊就给现场嘉宾划重点。

激光焊接是唯一一种非接触式、高精度、高效的焊接方式;可以经济快速的进行电池结构件焊接及密封,激光加工通常包括激光切割、激光焊接、激光表面处理等。在整个动力电池制造,包括电芯、模组和pack中有约19个主要构件部位需要焊接,其中: 11个焊接目前必须用激光焊接;5个焊接可能用到激光焊接;3个焊接不会使用激光焊接。方壳电池中,密封钉、盖板组件以及封口都需要用到激光焊接;而在圆柱电池及模组中,需要用到激光焊接的部分有极耳、盖帽、汇流排等。

“电池漏液可能会导致模组内电池间短路,易造成高温起火等事故。而电池中裂纹和孔洞的存在是焊缝密封失效的潜在因素。”

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采集线端子失效会导致电压采集、温度采集的失效,进而可能导致电池过充造成着火、爆炸。

激光焊接质量提升与检测

“工艺创新能有效改善焊接质量。事实上,前期验证工作做得越充分,其工艺能力越强。”刘昊强调。为突出工艺创新对焊接质量的影响,刘昊举了实例配合说明。

模组侧板焊接方面,动力电池模组常用铝合金型材(端板)、板材(侧板)作为模组外框结构件,焊接质量的好坏,决定了模组整体结构的刚性。采用不同的焊接头和工艺可以获得不同的焊接效果,侧板激光焊接也发展出多种工艺方式。普通焊接头的气孔率达10%,双光束焊接头气孔率在3%,而摆动光斑焊接头的气孔率只有1%。越来越多的先进激光焊接设备及工艺,不断的提高焊接质量,降低气孔率。

此外,电芯封口激光焊接是电池制造的一道重要工艺,极大的影响电池成品率。电芯焊接速度越来越快的同时,还需要保证焊缝一致性等焊缝性能。由此衍生出多种激光焊接封口工艺。其中,光纤激光器高速摆动焊接,焊缝平整光滑,一致性好。而摆动头随着焊接频率的提升对爆点有修复作用。

大族激光新能源事业部:强劲锂电制造能力

作为他本次演讲的压轴,刘昊向在场的嘉宾透露了大族激光新能源装备事业部的近况。大族激光通过“合纵连横”战略布局,打通了电池制程设备闭环产业链。目前,大族激光可提供各分段整线设备,包括搅拌、涂布、模切、卷绕、电芯装配、电芯周边焊接、注液、模组组装、PACK组装等方面,已形成了电芯自动装配线、铝壳模组自动智能组装整线系统等。展示了激光焊接外,大族在锂电方面的强劲制造能力。

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