作為一種新型的清潔能源,鋰電池應(yīng)用廣泛。激光技術(shù)作為先進(jìn)的“光”制造工具,以其高效精密、靈活、可靠穩(wěn)定、焊材損耗小、自動(dòng)化和安全程度高等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力鋰電池部件加工的切割、清洗、焊接和打碼等工序中。以下和武漢中谷聯(lián)創(chuàng)公司一起來看下激光技術(shù)在新能源鋰電池中的4大應(yīng)用。
01 激光焊接
在新能源汽車的鋰電池和電池組的制造過程中,有20多道工序需要通過焊接的方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接或者密封,焊接的品質(zhì)對(duì)于整車的安全性能有著至關(guān)重要的作用。
比傳統(tǒng)的氬弧焊、電阻焊等方式,激光焊接具有熱影響區(qū)小、非接觸加工、加工效率高等顯著優(yōu)勢,不同材料均能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的焊接效果,是動(dòng)力電池生產(chǎn)中不可或缺的標(biāo)準(zhǔn)工藝,現(xiàn)已大規(guī)模用于極耳、電芯殼體、密封釘、軟連接、防爆閥、電池模組等焊接。
而且激光焊接可廣泛用于動(dòng)力電池行業(yè)、光通信行業(yè)以及微電子行業(yè)等,而5G技術(shù)和新能源技術(shù)的跨越式發(fā)展是激光焊接市場快速擴(kuò)展的底氣。從目前激光焊接行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r來看,未來市場主流的激光焊接設(shè)備一類是光纖耦合的高光束質(zhì)量、高功率的半導(dǎo)體激光器,隨著市場占有量的增加,成本核算的降低,此種激光器及其打標(biāo)、切割、焊接、再制造設(shè)備管理將會(huì)得到迅速普及。二類是光纖激光器和碟片激光器,這兩種激光器將開拓厚鋼板的激光焊接市場和高速的薄板焊接市場。三類是高功率皮秒和飛秒激光器,此種激光器將進(jìn)一步拓展激光精密微加工的市場空間,完成以前傳統(tǒng)加工工具不能完成的任務(wù)。
02 激光切割
鋰電池的加工對(duì)精度質(zhì)量要求比較高,在激光技術(shù)出現(xiàn)前,鋰電池產(chǎn)業(yè)通常使用傳統(tǒng)機(jī)械進(jìn)行加工和切割,但傳統(tǒng)模切刀設(shè)備在使用過程中,會(huì)不可避免地出現(xiàn)磨損,粉塵掉落并產(chǎn)生毛刺,進(jìn)而引起電池過熱、短路、甚至爆炸等各類危險(xiǎn)問題。
為了避免鋰電池加工品質(zhì)不佳造成的危險(xiǎn),使用激光進(jìn)行切割更適合。與傳統(tǒng)的機(jī)械切割相比,激光切割擁有無物理磨損、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,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。
03 激光清洗
在鋰電池制造工藝中,在焊接極耳之前,需要先清洗掉待焊極耳區(qū)域的涂層。去除涂層的方法主要有機(jī)械刮除、貼發(fā)泡膠和激光清洗。其中機(jī)械刮除法容易損傷極片,并且難以保證涂層清除干凈;貼發(fā)泡膠法工序較多,生產(chǎn)成本高,且不適用于陽極水性漿料。
而激光清洗具有綠色、高效、清洗效果好、對(duì)銅箔損傷小等優(yōu)點(diǎn),被公認(rèn)為是用于去除鋰電池陽極極片正反面的涂膜,使銅箔裸露直接進(jìn)行極耳焊接的優(yōu)選方法。
04 激光打標(biāo)
為更好的把控產(chǎn)品品質(zhì),追溯鋰電池的全程生產(chǎn)信息,包括原料信息、生產(chǎn)過程和工藝、產(chǎn)品批次、生產(chǎn)廠家及日期等,需要將關(guān)鍵信息存儲(chǔ)在二維碼內(nèi)并在電池上進(jìn)行標(biāo)識(shí)。傳統(tǒng)的油墨噴打碼技術(shù)存在易摩擦,長時(shí)間容易缺失信息等問題,而激光打標(biāo)具有永久性強(qiáng)、防偽性高、精度高、耐磨性強(qiáng)、安全可靠等特點(diǎn),可以為產(chǎn)品品質(zhì)追蹤提供最佳的解決方案。
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