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動力電池是新能源汽車的核心零部件，直接決定整車性能，其生產(chǎn)流程可分為前端、中端和后端設(shè)備，設(shè)備的精度和自動化水平將直接影響到電池的效率和一致性。2020年動力鋰電池的總需求量將達37GWh，是2014年的十倍以上，動力電池擴產(chǎn)將直接拉動設(shè)備需求。而作為鏈接上游原料和下游產(chǎn)品的中游設(shè)備，激光焊接加工工藝開始進入人們視野，但其工藝應(yīng)用的神秘性，至今還蒙上一層神秘面紗。下面，正信激光小編來揭秘一下激光焊接加工在動力電池行業(yè)的應(yīng)用：

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東莞市正信激光科技有限公司動力電池激光焊接機特點

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? ? ?1：全融合

??對于動力電池生產(chǎn)企業(yè)簡而言之，激光焊接加工是一個將正負極材料、隔膜和電解液等原材料化零為整的融合制造過程，是整個動力電池生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵工藝。將所有原材料焊接成電池電芯、PACK模組，可直接用于傳統(tǒng)消費電子、電子工具、電動自行車、儲能電站及新能源汽車領(lǐng)域。

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? 2：全對比

電池制造過程涉及的焊接技術(shù)十分廣泛，如超聲波焊、電阻焊和激光焊接等。焊接方法與工藝的合理選用，直接影響電池的生產(chǎn)成本、質(zhì)量的可靠性與使用的安全性。激光焊接加工作為電池生產(chǎn)一項非常重要的工藝環(huán)節(jié)，對電池的一致性，穩(wěn)定性和安全性有很大的影響，動力電池激光焊接加工部位多，工藝難度大，對激光焊接加工工藝要求更高。通過高效精密的激光焊接可以大大提高汽車動力電池安全性、可靠性和使用壽命，必將為今后的汽車動力技術(shù)的發(fā)展提供重要保障。

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對比發(fā)現(xiàn)，激光焊接加工優(yōu)勢在于焊材損耗小、被焊接工件變形小、設(shè)備性能穩(wěn)定易操作，焊接質(zhì)量及自動化程度高。其工藝上的優(yōu)勢是其它焊接方式無法比擬的。

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? ? ?3：更高效

以工藝的復(fù)雜程度和設(shè)備占用空間上區(qū)分，激光焊接設(shè)備基本可以分為三種類型：中試設(shè)備、全自動工作站和全自動流水線。

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中試設(shè)備，基本為單機半自動操作臺，應(yīng)用于初期中試產(chǎn)品的測試和小批量生產(chǎn)。

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全自動工作站，多為雙劍合璧的模式，激光主機加半封閉或全封閉式工作臺，每工位工作臺上一般配備多工位夾具工裝，適用于動力電池激光焊接和電池組PACK焊接的各種工藝的單工序段全自動系統(tǒng)。

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全自動生產(chǎn)線，全自動工作站的升級版，將多個工作站相連接，形成電芯焊接或電池組PACK焊接的完整智能自動化產(chǎn)線。

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4：更安全

動力電池的安全問題廣受爭議，電池本身應(yīng)不鼓包、不泄漏、不破裂、不起火、不冒煙、不爆炸。而電芯一旦發(fā)生熱失控，可能會產(chǎn)生電解液泄漏、起火和燃燒等現(xiàn)象。電池防爆安全閥在鋰電池中使用可有效地防止電池?zé)崾Э貢r發(fā)生爆炸，從而保障了電池安全。

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5：看未來

? ? ?近年來，很多國內(nèi)外動力電池生產(chǎn)廠商，在較為復(fù)雜的生產(chǎn)工序中，對于不同的工序、不同的被焊接部件，采用不同焊接方法，隨著新能源汽車行業(yè)邁向縱深發(fā)展，對配套電池的裝配與焊接精度、質(zhì)量都提出了更高的要求，大規(guī)模的采用激光焊接加工工藝勢在必行。

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? ? ? 東莞市正信激光科技有限公司積極投入動力電池激光焊接工藝研發(fā)

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? ? ?動力電池焊接的工藝難點

? ??一般殼體厚度都要求達到1.0毫米以下，主流廠家目前根據(jù)電池容量不同殼體材料厚度以0.6mm和0.8mm兩種為主。焊接方式主要分為側(cè)焊和頂焊，其中側(cè)焊的主要好處是對電芯內(nèi)部的影響較小，飛濺物不會輕易進入殼蓋內(nèi)側(cè)。由于焊接后可能會導(dǎo)致凸起，這對后續(xù)工藝的裝配會有些微影響，因此側(cè)焊工藝對激光器的穩(wěn)定性、材料的潔凈度和頂蓋與殼體的配合間隙有較高的要求。而頂焊工藝由于焊接在一個面上，可采用更高效的振鏡掃描焊接方式，但對前道工序入殼及定位要 求很高，對設(shè)備的自動化要求高。

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? ??目前鋁殼電池占整個動力電池的90%以上。鋁材的激光焊接難度較大，會面臨焊痕表面凸起問題、氣孔問題、炸火問題、內(nèi)部氣泡問題等。究其原因，主要是采用的光纖芯徑過小或者激光能量設(shè)置過高所致。引起炸火（也稱飛濺，Splash）的因素也很多，如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等，而起決定性作用的則 是激光器的穩(wěn)定性。