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能源環(huán)境新聞

激光技術(shù)在動力電池加工上的應用

星之球科技 來源:寶宇激光2023-04-17 我要評論(0 )   

近日據(jù)韓國媒體報道,韓國電池制造商三星SDI已經(jīng)開始使用激光設備來清潔方形動力電池中使用的金屬殼體。在2019年之前,三星SDI等方形電池制造商并不覺得有必要清洗這些...

近日據(jù)韓國媒體報道,韓國電池制造商三星SDI已經(jīng)開始使用激光設備來清潔方形動力電池中使用的金屬殼體。在2019年之前,三星SDI等方形電池制造商并不覺得有必要清洗這些殼體,但隨著Z型堆疊工藝的應用和新材料的應用,這種情況發(fā)生了變化。


因電池生產(chǎn)變得更加復雜,使得生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的擦傷數(shù)量上升,這些擦傷導致罐口周圍區(qū)域變臟,降低了頂蓋的焊接質(zhì)量。最初,三星SDI采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方式,而激光清洗因具備高效、環(huán)保的優(yōu)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材料。



據(jù)悉,三星SDI正在繼續(xù)發(fā)展其第五代電池的生產(chǎn)過程。到目前為止,已經(jīng)在生產(chǎn)中應用了Z型堆疊和標簽焊接,還計劃將激光技術(shù)應用于電池片切口工藝,以期提高電池良品率。


在動力電池制造中


激光加工技術(shù)有哪些具體的應用呢?


1



激光切割


在激光技術(shù)出現(xiàn)前,在動力電池制片工序中,通常使用傳統(tǒng)機械對動力鋰電池的極耳進行加工和切割,傳統(tǒng)模切刀設備在使用過程中,產(chǎn)生的切割毛刺和熱影響區(qū)過大,都可能影響后續(xù)鋰電池的性能,進而可能引起電池過熱、短路、甚至爆炸等各類危險問題。


激光切割擁有無工具磨損、切割形狀靈活、邊緣質(zhì)量控制、精確性更高和運營成本較低等優(yōu)勢,切割效果優(yōu)于傳統(tǒng)模切,毛刺小且熱影響區(qū)小,極大地降低了鋰電池的安全隱患,同時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。


激光切割主要可應用于電池生產(chǎn)的金屬箔分切,金屬箔切割(極耳切割)和隔離膜切割等環(huán)節(jié)。


2


激光焊接


動力電池分方形、圓柱和軟包電池,目前方形動力電池在國內(nèi)的普及率比較高,因電芯要求“輕便”,其材料一般為鋁合金,主流廠家的材料厚度均在0.8 mm 左右,要使這些薄材或細徑線材能夠承受高強度拼接焊或疊焊,常規(guī)焊接工藝較難滿足要求。



而激光焊接具有能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊縫深寬比大且可實現(xiàn)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(qū)小,工件殘余應力和變形小,焊材損耗少,可非接觸加工,效率更高,焊接精準度高,安全度也更高,已大規(guī)模用于極耳、電芯殼體、密封釘、軟連接、防爆閥、電池模組等部件的焊接。


3


激光清洗


除了前面提到的韓國三星SDI在電池頂蓋焊接前的清洗,激光清洗技術(shù)還可用于鋰電池的極片制造、電芯制作兩部分,如極片涂覆前、電池組裝過程及除鍍膜過程中均可使用激光清洗,相比傳統(tǒng)機械刮除、貼發(fā)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,激光清洗技術(shù)具有對基底無損傷,微米級精準控制,節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)勢,可完全滿足電池制造環(huán)節(jié)中的多種精密清洗要求,能極大提高電池制造工藝水平。


動力電池作為新能源汽車的核心零部件,隨著新能源汽車市場的逐步爆發(fā),其生產(chǎn)規(guī)模將逐步邁進TWh時代。據(jù)國務院辦公廳2020年11月2日發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》預計,到2025年國內(nèi)新能源汽車新車銷售量將達到汽車新車銷售總量的20%左右,這種市場容量得變化必然會對現(xiàn)有的工藝和生產(chǎn)制造產(chǎn)生革命性顛覆,而激光技術(shù)必然擁有著巨大的市場潛力!


寶宇(武漢)激光技術(shù)有限公司作為國內(nèi)知名激光核心器件及成套技術(shù)與智能裝備供應商,致力于自主研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)保低耗能激光清洗設備,擁有多種可滿足不同行業(yè)的不同清洗需求的中小功率系列、中高功率系列智能設備,可廣泛應用于模具表面處理、汽車制造、船舶工業(yè)、精密電子、新能源動力電池、軌道交通、電力電網(wǎng)等高端制造領域。同時,寶宇激光還可根據(jù)客戶指定清洗對象或特殊表面處理質(zhì)量要求,提高定制化工藝及裝備,為廣大企業(yè)綠色、高效優(yōu)質(zhì)發(fā)展保駕護航。


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