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電池激光焊接機(jī)在新能源動(dòng)力電池上的焊接優(yōu)勢(shì)

來(lái)源:搜狐網(wǎng) 車(chē)乾信息2023-07-19 我要評(píng)論(0 )   

動(dòng)力電池即為新能源車(chē)輛等提供動(dòng)力來(lái)源的電源,多指為電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)列車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、高爾夫球車(chē)提供動(dòng)力的蓄電池。動(dòng)力電池作為主要電源蓄電池廣泛應(yīng)用于工業(yè)、生活...

動(dòng)力電池即為新能源車(chē)輛等提供動(dòng)力來(lái)源的電源,多指為電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)列車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、高爾夫球車(chē)提供動(dòng)力的蓄電池。動(dòng)力電池作為主要電源蓄電池廣泛應(yīng)用于工業(yè)、生活等方方面面。近期,隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)火爆,中國(guó)已然成為全球最大的市場(chǎng),一時(shí)之間,關(guān)于動(dòng)力電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展廣受媒體關(guān)注。


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動(dòng)力電池 PACK模組


動(dòng)力電池是新能源汽車(chē)的核心零部件,直接決定整車(chē)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(dòng)化水平將直接影響到電池的效率和一致性。2021年動(dòng)力鋰電池的總需求量將達(dá)37GWh,是2014年的十倍以上,動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)將直接拉動(dòng)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,激光焊接工藝開(kāi)始進(jìn)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。得益于身在激光行業(yè)內(nèi),接下來(lái)跟著尚拓激光小編揭秘激光焊接topsunlaser.com在動(dòng)力電池行業(yè)的應(yīng)用。


激光焊接在動(dòng)力電池行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì):


1. 全融合

對(duì)于動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)簡(jiǎn)而言之,激光焊接是一個(gè)將正負(fù)極材料、隔膜和電解液等原材料化零為整的融合制造過(guò)程,是整個(gè)動(dòng)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(fèi)電子、電子工具、電動(dòng)自行車(chē)、儲(chǔ)能電站及新能源汽車(chē)領(lǐng)域。


另一方面,激光焊接在動(dòng)力電池中的地位也可以從焊接設(shè)備的成本價(jià)值上體現(xiàn)出來(lái)。以電池原料為對(duì)比,原料在成本中占比是持續(xù)性的且以噸為單位購(gòu)入;激光焊接設(shè)備基本是一次性到位,不同工藝或類(lèi)型的焊接設(shè)備價(jià)值數(shù)額在數(shù)十萬(wàn)位至數(shù)百萬(wàn)位人民幣,在電池廠(chǎng)投入中占比5-15%,在電池組pack廠(chǎng)投入占比10-40%不等。


2全對(duì)比

電池制造過(guò)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。激光焊接作為電池生產(chǎn)一項(xiàng)非常重要的工藝環(huán)節(jié),對(duì)電池的一致性,穩(wěn)定性和安全性有很大的影響,動(dòng)力電池激光焊接部位多,工藝難度大,對(duì)焊接工藝要求更高。通過(guò)高效精密的激光焊接可以大大提高汽車(chē)動(dòng)力電池安全性、可靠性和使用壽命,必將為今后的汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展提供重要保障。


對(duì)比發(fā)現(xiàn),激光焊接優(yōu)勢(shì)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(dòng)化程度高。其工藝上的優(yōu)勢(shì)是其它焊接方式無(wú)法比擬的。


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龍門(mén)式激光焊接設(shè)備


3. 全工藝

動(dòng)力電池的電芯按其外型可分方形、圓柱、軟包、18650等不同類(lèi)型,在所有形狀電池中,激光焊接工藝應(yīng)用最全面的為圓柱電池焊接,在此以圓柱動(dòng)力電池工藝流程為例,激光焊接的工序應(yīng)用如下圖所示:


經(jīng)歷上述激光焊接工序后,繼續(xù)一步將單體電芯多個(gè)組裝,就形成應(yīng)用于電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)上的PACK電池組,如國(guó)際領(lǐng)跑的特斯拉就應(yīng)用了7000多塊松下NCR 18650 3100mah電池合成的PACK電池組,以此來(lái)滿(mǎn)足高續(xù)航能力。


4. 更高效

市場(chǎng)上應(yīng)用于動(dòng)力電池的激光設(shè)備從外觀(guān)上看雖是“亂花漸欲迷人眼”,但最終達(dá)成的殊途同歸的作用。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(lèi)型:中試設(shè)備、全自動(dòng)工作站和全自動(dòng)流水線(xiàn)。


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


全自動(dòng)工作站,多為雙劍合璧的模式,激光主機(jī)加半封閉或全封閉式工作臺(tái),每工位工作臺(tái)上一般配備多工位夾具工裝,適用于動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)。


全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn),全自動(dòng)工作站的升級(jí)版,將多個(gè)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(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)。


5. 更安全

近年來(lái),隨著電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展,如何解決電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題,是新能源汽車(chē)行業(yè)的良性發(fā)展必須突破的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)。由于人們對(duì)新事物的認(rèn)知有個(gè)過(guò)程,初期難免抱有懷疑和不信任的態(tài)度,所以任何一次有關(guān)電動(dòng)汽車(chē)的安全事故,都會(huì)導(dǎo)致公眾對(duì)電動(dòng)汽車(chē)安全性的疑慮進(jìn)一步加深,阻礙電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展和普及。


動(dòng)力電池的安全問(wèn)題廣受爭(zhēng)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(huì)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(shí)發(fā)生爆炸,從而保障了電池安全。


6. 看未來(lái)

近年來(lái),很多國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池生產(chǎn)廠(chǎng)商,在較為復(fù)雜的生產(chǎn)工序中,對(duì)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(chē)行業(yè)邁向縱深發(fā)展,對(duì)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)模的采用激光焊接工藝勢(shì)在必行。


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全自動(dòng)激光焊接生產(chǎn)線(xiàn)


未來(lái),以三星、LG為代表的外資企業(yè)來(lái)世兇猛,以提供能量密度高、工藝精湛、高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品,將打破國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)的格局。國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池制造企業(yè)只有提升整體制造工藝水平才能參與國(guó)內(nèi)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。深圳尚拓激光2015年成立,在成立前我們就已經(jīng)在激光焊接領(lǐng)域深耕多年,擁有豐富的激光焊接經(jīng)驗(yàn),并且?guī)椭撕芏鄤?dòng)力電池生產(chǎn)廠(chǎng)商解決了在生產(chǎn)過(guò)程中遇到的焊接難題,想要更深入的了解可以咨詢(xún)尚拓激光銷(xiāo)售工程師。



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電池激光焊接機(jī)新能源動(dòng)力電池
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