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紫外激光器在新能源锂电池制造中的4大应用
发布时间:2022-06-25 11:05

动力电池是新能源汽车核心部件,锂电池质量直接决定新能源汽车的性能,因此对其制造工序、生产设备有极高的精度要求。锂电池生产制造是由一道道工序连接而成,其生产过程主要分为极片制造、电芯制作以及电池组装三部分。


激光技术作为先进的“光”制造工具,以其高效精密、灵活、可靠稳定、焊材损耗小、自动化和安全程度高等特点,在动力电池产线的前、中、后段加工过程中发挥重要作用。

激光锂电设备:用于前中后段加工,力电池产线标配。  

应用环节:

涵盖锂电多个工序,激光切割/激光焊接/激光打标/激光清洗等,助力电池性能及生产效率提升。


 // 激光焊接


激光焊接是利用激光束对物体进行融化并实现焊接的工艺,在新能源汽车的锂电池和电池组的制造过程中,有20多道工序需要通过焊接的方式实现导电连接或者密封。


具体来看,激光焊接应用工艺包括:

(一)极片制作工段-前段:激光切割工艺应用于极片及隔膜分切环节。


(二)电芯组装工段-中段:激光焊接工艺应用于壳体、顶盖、密封钉、极耳等焊接环节。


(3)后处理工段-后段:电池 PACK 模组时的连接片焊接。


 // 激光切割


激光切割是利用高功率密度激光束来实现切割的工艺。激光切割具有无物理磨损、切割形状灵活、边缘质量控制、精确性更高和运营成本较低等优势,有利于降低制造成本、提高生产效率、大幅缩短新产品模切周期。

     激光切割具体应用工艺:

在动力电池生产中主要应用于前段工序的电池极片制造环节


包括正负极的激光极耳切割成型、激光极片切割、激光极片分条,以及隔膜的激光切割;其中,激光极耳成型是目前激光切割在锂电池制造领域最主要的应用。


  // 激光打标


为更好地把控产品品质,追溯锂电池的全程生产信息,需要将关键信息(包括原料信息、生产过程和工艺、产品批次、生产厂家及日期等)存储在二维码内并在电池上进行标识。

传统的油墨喷打码技术存在易摩擦,长时间容易缺失信息等问题,而激光打标具有永久性强、防伪性高、精度高、耐磨性强、安全可靠等特点,可以为产品品质追踪提供最佳的解决方案。


// 激光清洗


在锂电池制造工艺中,在焊接极耳之前,需要先清洗掉待焊极耳区域的涂层。去除涂层的方法主要有机械刮除、贴发泡胶和激光清洗。


其中机械刮除法容易损伤极片,并且难以保证涂层清除干净;贴发泡胶法工序较多,生产成本高,且不适用于阳极水性浆料。

而激光清洗具有绿色、高效、清洗效果好、对铜箔损伤小等优点,被公认为是用于去除锂电池阳极极片正反面的涂膜,使铜箔裸露直接进行极耳焊接的优选方法。

作为一种高精密的生产工艺,激光技术的应用有效提高了动力电池安全性、可靠性和使用寿命。动力电池能量密度及安全性能、生产自动化要求逐步提升,对生产设备的精度、安全性以及一致性提出高要求。


国内新能源动力电池迎来产能扩张期,小蓝动力导轨应用于激光切割设备、激光焊接设备、锂电池自动叠片机、锂电池自动化封装设备等,迎合锂电扩产潮,以体积小、结构简单、高度自动化、高性价比优势,可全面替代丝杆模组,提升锂电设备精度、产能和生产效率。

来源:深圳市电池行业协会




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