鉅大LARGE | 點擊量:2170次 | 2018年11月19日
激光焊接是電池制造的重要工藝
11月13日在深圳,OFweek中國高科技行業門戶舉辦(OFweek鋰電網承辦)了一場圓滿的鋰電盛會——“OFweek2018(第三屆)中國動力電池高峰論壇”!本次峰會匯聚來自正極、負極、隔膜、電解液、電芯、PACK、設備、整機廠等鋰電全產業鏈人士,與學術界、研究所的專家一道,聚焦“動力電池市場發展及未來趨勢”、“動力電池技術創新與應用”兩大主題,從動力電池市場、發展、安全性研究、制造工藝及成本、技術創新與研發等多個角度進行深度探討,分享和交流國內外最新研究成果及技術經驗,旨在推進產業與技術的合作與發展。其中,在本次動力電池高峰論壇上,大族激光新能源裝備事業部的研發總監劉昊先生發表了《動力電池激光焊接質量提升和質量檢測》的精彩演講。
激光焊接是電池制造的重要工藝
“激光焊接工藝已成為電池制造中的重要工藝。”在演講之初,劉昊就給現場嘉賓劃重點。
激光焊接是唯一一種非接觸式、高精度、高效的焊接方式;可以經濟快速的進行電池結構件焊接及密封,激光加工通常包括激光切割、激光焊接、激光表面處理等。在整個動力電池制造,包括電芯、模組和pack中有約19個主要構件部位需要焊接,其中:11個焊接目前必須用激光焊接;5個焊接可能用到激光焊接;3個焊接不會使用激光焊接。方殼電池中,密封釘、蓋板組件以及封口都需要用到激光焊接;而在圓柱電池及模組中,需要用到激光焊接的部分有極耳、蓋帽、匯流排等。
“電池漏液可能會導致模組內電池間短路,易造成高溫起火等事故。而電池中裂紋和孔洞的存在是焊縫密封失效的潛在因素。”
采集線端子失效會導致電壓采集、溫度采集的失效,進而可能導致電池過充造成著火、爆炸。
激光焊接質量提升與檢測
“工藝創新能有效改善焊接質量。事實上,前期驗證工作做得越充分,其工藝能力越強。”劉昊強調。為突出工藝創新對焊接質量的影響,劉昊舉了實例配合說明。
模組側板焊接方面,動力電池模組常用鋁合金型材(端板)、板材(側板)作為模組外框結構件,焊接質量的好壞,決定了模組整體結構的剛性。采用不同的焊接頭和工藝可以獲得不同的焊接效果,側板激光焊接也發展出多種工藝方式。普通焊接頭的氣孔率達10%,雙光束焊接頭氣孔率在3%,而擺動光斑焊接頭的氣孔率只有1%。越來越多的先進激光焊接設備及工藝,不斷的提高焊接質量,降低氣孔率。
此外,電芯封口激光焊接是電池制造的一道重要工藝,極大的影響電池成品率。電芯焊接速度越來越快的同時,還需要保證焊縫一致性等焊縫性能。由此衍生出多種激光焊接封口工藝。其中,光纖激光器高速擺動焊接,焊縫平整光滑,一致性好。而擺動頭隨著焊接頻率的提升對爆點有修復作用。
大族激光新能源事業部:強勁鋰電制造能力
作為他本次演講的壓軸,劉昊向在場的嘉賓透露了大族激光新能源裝備事業部的近況。大族激光通過“合縱連橫”戰略布局,打通了電池制程設備閉環產業鏈。目前,大族激光可提供各分段整線設備,包括攪拌、涂布、模切、卷繞、電芯裝配、電芯周邊焊接、注液、模組組裝、PACK組裝等方面,已形成了電芯自動裝配線、鋁殼模組自動智能組裝整線系統等。展示了激光焊接外,大族在鋰電方面的強勁制造能力。