大族激光如何做動力電池工藝革新.doc

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1、大族激光如何做動力電池工藝革新前言　　通過一系列的工藝革新的創(chuàng)新，大族激光已經(jīng)在焊接效率、質(zhì)量以及質(zhì)檢控制上得到了明顯的改善和提升，協(xié)助眾多動力電池客戶有效降低生產(chǎn)成本，提升電池產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性與使用安全性。　　激光焊接作為動力電池制造過程中的重要工藝，直接關系到產(chǎn)品的最終性能?！　?shù)據(jù)顯示，在當前整個動力電池制造（電池、模組、Pack）中，約有19個主要構(gòu)件部位需要焊接，其中11個焊接當前必須用激光焊接，5個焊接可能用到激光焊接，僅一個電池蓋板，就有6-8處需激光焊接的點位，毫不夸張的說，激光焊接的質(zhì)量直接影響到動力電池的質(zhì)量?！　募扔屑す夂附釉趧恿﹄姵刂圃祛I

2、域的發(fā)展歷程來看，國內(nèi)激光技術(shù)已走過了“完成功能”階段，基本完成“自動化”階段，在鋰電池廠對設備要求越來越高的背景下，正在向著“智能化”的方向高速進發(fā)?！　　皬膰鴥?nèi)動力電池企業(yè)的實際反饋來看，其對于鋰電設備的要求正在朝著更高效、更可靠、更智能的方向邁進?！痹?017高工鋰電年會上，大族激光副總裁黃祥虎坦言，客戶需求壓力下，鋰電激光設備企業(yè)需要做持續(xù)的工藝革新和升級來進行提前應對?！　↑S祥虎介紹，大族激光在該焊接領域做的技術(shù)探索和升級包括焊接技術(shù)、焊接速度、焊接質(zhì)量、過程控制、MES導入等多個環(huán)節(jié)?！　∽鳛閲鴥?nèi)激光設備領域巨擘，大族激光可以提供包括整套動力電池、電芯

3、封口（側(cè)焊，頂焊）封栓、軟連接、電池模組焊接、防爆閥焊接、防爆罩焊接、節(jié)流閥焊接、集流體焊接、極柱焊接、封栓焊接、模組和電芯及隔離膜清洗、電芯打標、極耳切割等電池相關部件的生產(chǎn)制造解決方案。截至目前，其已進入包括寧德時代在內(nèi)的國內(nèi)一線企業(yè)供應鏈?！　⊥ㄟ^一系列的工藝革新的創(chuàng)新，大族激光已經(jīng)在焊接效率、質(zhì)量以及質(zhì)檢控制上得到了明顯的改善和提升，協(xié)助眾多動力電池客戶有效降低生產(chǎn)成本，提升電池產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性與使用安全性?！　　　⊙b備效率顯著提高　　“隨著產(chǎn)能要求不斷擴大，大功率激光器、振鏡及高自動化流水線等產(chǎn)品應用加大，直接導致改版組件焊接效率也由過去的6-10ppm

4、，提高到20-30ppm?！秉S祥虎介紹。與此同時，激光焊機的另一個領域，電芯封口激光焊接設備也由過去的6ppm發(fā)展到12ppm，目前可達20ppm，效率增速驚人?！　嶋H上，焊接效率的提升幾乎具備著“牽一發(fā)而動全身”的特點，隨著模組裝配、焊接、檢測自動化程度等各個生產(chǎn)、工藝環(huán)節(jié)效率的不斷提高，焊接設備也由過去簡單的工作臺，向更加自動化集成的設備產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?！　『附淤|(zhì)量明顯改善　　在焊接質(zhì)量攀升方面，模組側(cè)板和電池封口側(cè)焊接表現(xiàn)的十分典型。　　模組側(cè)板焊接方面：動力電池模組常用鋁合金型材（端板）、板材（側(cè)板）作為模組外框結(jié)構(gòu)件，焊接質(zhì)量的好壞，直接決定了模組整體結(jié)構(gòu)的

5、剛性。　　而通過采用不同的焊接頭和工藝，可以獲得不同的焊接效果，側(cè)板激光焊接也因此發(fā)展出多種工藝方式。具體來看，第一代單光束焊接頭，氣孔率10%——第二代雙光束焊接頭，氣孔率3%——第三代擺動光束焊接頭，氣孔率1%。不難發(fā)現(xiàn)通過激光焊接設備推新及工藝調(diào)整，焊接質(zhì)量在不斷提升，從而極大地降低了焊接氣孔率；　　電池封口焊接：電芯封口激光焊接作為電池制造的一道重要工藝，極大地影響這電池成品率。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，由此衍生出第一代普通激光焊接——第二代技術(shù)復合激光焊接——第三代技術(shù)高頻擺動焊接、環(huán)形激光焊接以及多層輸出光纖激光器高速

6、擺動焊接等激光焊接封口工藝。　　大族激光以多層輸出光纖激光器高速焊接為例介紹道，該技術(shù)通過多包層光纖，可同時輸出圓點、環(huán)形激光，同時支持由一臺激光器取代半導體、光纖激光器組成的復合激光器，可靈活調(diào)節(jié)功率，光束質(zhì)量更穩(wěn)定。　　　　質(zhì)檢、控制更加專業(yè)　　傳統(tǒng)的焊接通過過程質(zhì)量控制SPC保證焊接質(zhì)量，通過統(tǒng)計學的方式控制焊接良率，配合傳統(tǒng)的CCD焊后檢測，雖然可檢測出漏焊、斷焊等問題，但對氣孔、爆點的識別率不夠高。但在現(xiàn)階段，大族激光表示已可以實現(xiàn)在線異常檢測，在焊接過程中智能識別缺陷?！　≠Y料顯示，大族Dragon系列振鏡可搭配焊接過程檢測系統(tǒng)，通過等離子濃度探測，反

7、射激光能量探測和焊縫溫度探測來判定焊接過程穩(wěn)定及判定焊縫質(zhì)量，并在軟包極耳焊接、BSB焊接等領域取得了良好的應用效果。