激光技術(shù)在動力電池加工上的應(yīng)用

據(jù)韓國媒體報(bào)道，韓國電池制造商三星SDI已經(jīng)開始使用激光設(shè)備來清潔方形動力電池中使用的金屬殼體。在2019年之前，三星SDI等方形電池制造商并不覺得有必要清洗這些殼體，但隨著Z型堆疊工藝的應(yīng)用和新材料的應(yīng)用，這種情況發(fā)生了變化。

因電池生產(chǎn)變得更加復(fù)雜，使得生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的擦傷數(shù)量上升，這些擦傷導(dǎo)致罐口周圍區(qū)域變臟，降低了頂蓋的焊接質(zhì)量。最初，三星SDI采用帶有清潔劑的棉花清理這些擦痕，但效率太低使得他們不得不尋求其他更高效的清潔方式，而激光清洗因具備高效、環(huán)保的優(yōu)勢，被三星SDI用來清理殼體周圍的所有擦痕及去除其他不需要的材料。

據(jù)悉，三星SDI正在繼續(xù)發(fā)展其第五代電池的生產(chǎn)過程。到目前為止，已經(jīng)在生產(chǎn)中應(yīng)用了Z型堆疊和標(biāo)簽焊接，還計(jì)劃將激光技術(shù)應(yīng)用于電池片切口工藝，以期提高電池良品率。

在動力電池制造中

激光加工技術(shù)有哪些具體的應(yīng)用呢？

1、激光切割

在激光技術(shù)出現(xiàn)前，在動力電池制片工序中，通常使用傳統(tǒng)機(jī)械對動力鋰電池的極耳進(jìn)行加工和切割，傳統(tǒng)模切刀設(shè)備在使用過程中，產(chǎn)生的切割毛刺和熱影響區(qū)過大，都可能影響后續(xù)鋰電池的性能，進(jìn)而可能引起電池過熱、短路、甚至爆炸等各類危險(xiǎn)問題。

激光切割擁有無工具磨損、切割形狀靈活、邊緣質(zhì)量控制、精確性更高和運(yùn)營成本較低等優(yōu)勢，切割效果優(yōu)于傳統(tǒng)模切，毛刺小且熱影響區(qū)小，極大地降低了鋰電池的安全隱患，同時(shí)有利于降低制造成本、提高生產(chǎn)效率、大幅縮短新產(chǎn)品模切周期。

激光切割主要可應(yīng)用于電池生產(chǎn)的金屬箔分切，金屬箔切割（極耳切割）和隔離膜切割等環(huán)節(jié)。

2、激光焊接

動力電池分方形、圓柱和軟包電池，目前方形動力電池在國內(nèi)的普及率比較高，因電芯要求“輕便”，其材料一般為鋁合金，主流廠家的材料厚度均在0.8 mm 左右，要使這些薄材或細(xì)徑線材能夠承受高強(qiáng)度拼接焊或疊焊，常規(guī)焊接工藝較難滿足要求。

而激光焊接具有能量集中，焊接效率高、加工精度高，焊縫深寬比大且可實(shí)現(xiàn)自動化等特點(diǎn)；與氬弧焊、電阻焊、超聲波焊接等相比，熱輸入量小，熱影響區(qū)小，工件殘余應(yīng)力和變形小，焊材損耗少，可非接觸加工，效率更高，焊接精準(zhǔn)度高，安全度也更高，已大規(guī)模用于極耳、電芯殼體、密封釘、軟連接、防爆閥、電池模組等部件的焊接。

3、激光清洗

除了前面提到的韓國三星SDI在電池頂蓋焊接前的清洗，激光清洗技術(shù)還可用于鋰電池的極片制造、電芯制作兩部分，如極片涂覆前、電池組裝過程及除鍍膜過程中均可使用激光清洗，相比傳統(tǒng)機(jī)械刮除、貼發(fā)泡膠或濕式乙醇清洗等工藝易對鋰電池其他部件造成損傷，激光清洗技術(shù)具有對基底無損傷，微米級精準(zhǔn)控制，節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)勢，可完全滿足電池制造環(huán)節(jié)中的多種精密清洗要求，能極大提高電池制造工藝水平。

動力電池作為新能源汽車的核心零部件，隨著新能源汽車市場的逐步爆發(fā)，其生產(chǎn)規(guī)模將逐步邁進(jìn)TWh時(shí)代。據(jù)國務(wù)院辦公廳2020年11月2日發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021－2035年）》預(yù)計(jì)，到2025年國內(nèi)新能源汽車新車銷售量將達(dá)到汽車新車銷售總量的20％左右，這種市場容量得變化必然會對現(xiàn)有的工藝和生產(chǎn)制造產(chǎn)生革命性顛覆，而激光技術(shù)必然擁有著巨大的市場潛力！

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激光焊接控制系統(tǒng)