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激光焊接技术在新能源动力电池制造中大展身手

2021-05-11 16:05:03   责任编辑:    0

    近年来随着电池储放电技术的飞速发展,依靠电能提供动力的新能源汽车逐渐打开了市场,年生产量和销售量持续增长,据国家统计局网站2020 年国民经济和社会发展统计公报显示,我国全年新能源汽车产量 145.6 万辆,比上年增长 17.3%;集成电路产量 2614.7 亿块,增长 29.6%,未来新能源电动汽车势必要与传统燃油提供动力的汽车分庭抗礼。因为动力锂电池环保,高效,便利等优势而逐渐赢得大众的喜爱。作为新能源汽车的核心零部件,动力锂电池的优劣关系着整车的性能,制造成本以及用户体验,是新能源汽车中占比最大的零部件。锂电池作为21世纪人类重点利用的理想二次能源,具有能量密度高,循环寿命长,无记忆效应等优点。锂电池除了在新能源汽车的应用外还应用于各种消费电子中如手机、笔记本电脑、移动储能系统、5G基站、电动工具、电动自行车等。

 

     锂电池的制造工艺大概分为八道工序,即配料,涂布,制片,卷绕,焊接,注液,检测,包装。其中制片和焊接需要机器切割极片,然后将极耳焊接,壳体焊接,这两道加工工序非常重要。电池极片的切割效果会直接影响锂电池的安全性,传统的模切容易产生切割毛刺以及造成热影响区和漏金属区过大而影响锂电池的性能。传统模切虽然一次性投入成本低,但是刀具磨损需要定期更换,加工时间长,切割形状受限,不易调节。而现代的激光切割技术具有切割效率高切割质量好,切割形状、尺寸、间距灵活变换,无耗材,适用性强等特点可大大降低制造成本,提高生产效率和缩短交货周期。

 

    在电池焊接工序,电池盖帽是电池的电极,要与电池基体焊接在一起,不锈钢盖帽厚度约0.3mm焊接表面要求白亮,焊接拉力值大于200N。海维激光连续激光焊接机比YAG点焊焊接密封性和牢固性更好,盖帽与电池基体接触面更大,焊接拉力值达255N以上。


 

    动力电池需要通过正负电极极柱串并联成一个电池模组单元,因此每个电池都需要进行焊接加工,电池极柱材质是铜和铝,属于高反射材料,要求激光光束质量好,能量密度高,海维激光连续激光焊拥有1500瓦高能量激光器,能完全焊透电池极柱,而且焊点牢固,焊接面积更大,焊接表面颜色与基材本体一致。


 

    新能源汽车的发动机为纯电动机,电动机的核心部件是定子和转子,定子内部的铜PIN之间需要焊接在一起,要求熔宽小,熔深大于3mm,采用现代连续激光焊完全可以达到这些要求。海维激光连续激光焊能确保焊接的牢固性,熔宽小,熔深足够,确保电动机高速运转中,定子PIN之间不断开,焊接效果符合新能源汽车的焊接要求。


 

    未来随着以锂电池为主要零部件的电动机的普及,和新能源汽车产量的激增,市场上对激光焊接机设备的需求量将会大大增加,相比于传统的人工焊接加工,激光焊接技术拥有明显的优势,取代人工焊接方式已经成为了现代科技发展必然的趋势。


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