2022年全球動力電池和儲能電池的總出貨量達812GWh，同比增長86%。2022年我國鋰離子電池產(chǎn)量達750GWh，同比增長超過130%，行業(yè)總產(chǎn)值突破1.2萬億元。在2022年全球動力電池裝機TOP10陣營中，中國企業(yè)依然穩(wěn)固占據(jù)六席，中國在全球電動汽車動力電池市場繼續(xù)保持領(lǐng)先水平。
目前在新能源電池領(lǐng)域的焊接加工主要包括刀片鋰電池焊接、圓柱鋰電池焊接、方殼鋰電池焊接、軟包鋰電池焊接和氫燃料電池焊接等。動力電池內(nèi)部也是一整個復(fù)雜的系統(tǒng)，從電芯、電池模組、電池包，歷經(jīng)一道道制造工序，最后組裝成一整個動力電池系統(tǒng)。這其中，材料與材料、模組與模組、電池包結(jié)構(gòu)的連接就涉及到高要求的焊接工藝——激光焊接。盡管激光焊接技術(shù)在動力電池中已得到了廣泛應(yīng)用，但仍然存在一些亟待攻克的挑戰(zhàn)，其中包括：銅焊接存在外觀不良、飛濺大、虛焊；鋁焊接存在炸孔、飛濺，以及電池制造產(chǎn)能不斷提升，現(xiàn)有工藝激光焊接速度需要提升等問題。
當(dāng)前，全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)已進入加速發(fā)展新階段，對動力電池技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量性能等提出更高的要求。接下來，動力電池行業(yè)將邁入從“有沒有”到“好不好”的新階段。動力電池產(chǎn)業(yè)的前半程，已經(jīng)可以滿足市場的基礎(chǔ)需求。動力電池產(chǎn)業(yè)的后半程，是引領(lǐng)市場需求，從有到好，與產(chǎn)業(yè)一起邁向高質(zhì)量躍升發(fā)展的新階段。要在動力電池的生產(chǎn)制造中實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)制造，無論是鋰電工藝本身還是激光應(yīng)用落地都存在著許多亟需解決的問題：動力電池的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高，工藝多樣化，新工藝迭代快，電池產(chǎn)品多樣化等，都給電池生產(chǎn)帶來了諸多挑戰(zhàn)。在激光應(yīng)用落地過程中，一致性、穩(wěn)定性、效率、精度等要求高也是工藝難點。
以創(chuàng)鑫激光新能源部門接觸到的某電芯FTT焊接項目為例，由于工件結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，銅箔單層僅有6μ，而層數(shù)卻共計有93層，焊接中需要把每一層都疊在一起，再焊在電池蓋板上。因為其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的激光焊接容易產(chǎn)生大飛濺和炸點、尖銳物等異物，并很難做到表面效果一致。異物極易引發(fā)刺穿藍膜的異常，從而導(dǎo)致電池放電過程中高溫發(fā)熱，嚴(yán)重時可能引起電池爆炸，為此需要更先進的激光焊接工藝來完成此高難度的焊接需求。
隨著激光技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用越來越普及、重要程度越來越高，激光加工設(shè)備已不僅僅作為獨立運行的工業(yè)機器，更是以集成整線、融合先進智能制造、數(shù)字化技術(shù)作為整體解決方案。因此，隨著激光技術(shù)不斷發(fā)展，不斷吸收、融合先進的智能制造技術(shù)，將有力助推工業(yè)制造業(yè)向數(shù)字化、智能化發(fā)展。在動力電池激光焊接應(yīng)用中，創(chuàng)鑫激光新能源部門也在積極推動其走向數(shù)字化、智能化。在接到新的項目需求后，會先制定好可行的激光方案，接著就是在配置內(nèi)完成可能成百上千次的測試。如在給某頭部能源企業(yè)做Busbar焊接時，需要完成不同材料厚度、走線方式及密度、速度、功率、保護氣、工作光斑大小、離焦量、間隙、熔深極限等測試；針對不同應(yīng)用場景（如動力電池與儲能電池）選用何種激光器，都需要一一完成：提出想法、實驗驗證的過程。
每一次給客戶DOE測試的過程，也是在豐富工藝數(shù)據(jù)庫，后續(xù)客戶在做相關(guān)的激光焊接應(yīng)用時，可從豐富的數(shù)據(jù)庫中快速匹配到合適方案。隨著動力電池市場和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，以及行業(yè)對電池高質(zhì)量發(fā)展的要求，提升激光焊接的效率與工藝水平，推動激光制造向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展將是大勢所趨 ，激光技術(shù)作為現(xiàn)代先進制造技術(shù)也將從傳統(tǒng)的“金屬硬質(zhì)刀具”向“激光數(shù)字刀具”轉(zhuǎn)型，并成為中國制造換道超車的關(guān)鍵“利器”！
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