雷射技術在動力電池加工上的應用
發佈時間:2024.02.06
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因電池生產變得更加複雜,使得生產過程中產生的擦傷數量上升,這些擦傷導致罐口周圍區域變髒,降低了頂蓋的焊接質量。 最初,三星SDI採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管道,而雷射清洗因具備高效、環保的優勢,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資料。

據悉,三星SDI正在繼續發展其第五代電池的生產過程。 到目前為止,已經在生產中應用了Z型堆疊和標籤焊接,還計畫將雷射技術應用於電池片切口工藝,以期提高電池良品率。



在動力電池製造中
雷射加工技術有哪些具體的應用呢?

1.雷射切割

在雷射技術出現前,在動力電池製片工序中,通常使用傳統機械對動力鋰電池的極耳進行加工和切割,傳統模切刀設備在使用過程中,產生的切割毛刺和熱影響區過大,都可能影響後續鋰電池的效能,進而可能引起電池過熱、短路、甚至爆炸等各類危險問題。
雷射切割擁有無工具磨損、切割形狀靈活、邊緣品質控制、精確性更高和運營成本較低等優勢,切割效果優於傳統模切,毛刺小且熱影響區小,極大地降低了鋰電池的安全隱患,同時有利於降低製造成本、提高生產效率、大幅縮短新產品模切週期。
雷射切割主要可應用於電池生產的金屬箔分切,金屬箔切割(極耳切割)和隔離膜切割等環節。

2.雷射焊接

動力電池分方形、圓柱和軟包電池,現時方形動力電池在國內的普及率比較高,因電芯要求“輕便”,其資料一般為鋁合金,主流廠家的資料厚度均在0.8 mm左右,要使這些薄材或細徑線材能够承受高强度拼接焊或疊焊,常規焊接工藝較難滿足要求。
而雷射焊接具有能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊縫深寬比大且可實現自動化等特點; 與氬弧焊、電阻焊、超聲波焊接等相比,熱輸入量小,熱影響區小,工件殘餘應力和變形小,焊材損耗少,可非接觸加工,效率更高,焊接精准度高,安全度也更高,已大規模用於極耳、電芯殼體、密封釘、軟連接、防爆閥、電池模組等部件的焊接。

3.雷射清洗

除了前面提到的韓國三星SDI在電池頂蓋焊接前的清洗,雷射清洗科技還可用於鋰電池的極片製造、電芯製作兩部分,如極片塗覆前、電池組裝過程及除鍍膜過程中均可使用雷射清洗,相比傳統機械刮除、貼發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,雷射清洗科技具有對基底無損傷, 微米級精准控制,節能環保等眾多優勢,可完全滿足電池製造環節中的多種精密清洗要求,能極大提高電池制造技術水准。
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