新能源電池激光焊接
技術(shù)原理:
利用激光的高能量密度和聚焦性,通過(guò)激光束的聚焦點(diǎn)和移動(dòng)軌跡,將激光能量通過(guò)振鏡頭聚焦到連接片上。當(dāng)連接片吸收激光束時(shí)產(chǎn)生的熱量就會(huì)使連接片融化,融化之后就會(huì)形成一個(gè)焊池,激光離開(kāi)液態(tài)金屬就會(huì)馬上凝固,從而使連接片與電極牢固的焊接在一起。動(dòng)力電池組件焊接:廣泛用于 18650、21700、4680 等圓柱電池的殼體封口焊,以及方形鋁殼電池的頂蓋密封焊。同時(shí),適用于軟包電池的極耳預(yù)焊與轉(zhuǎn)接片連接,確保低電阻和高氣密性。
模組與 Pack 集成:在電池模組組裝中,用于銅鋁匯流排、連接片的連續(xù)焊接,實(shí)現(xiàn)多電芯串聯(lián)。Busbar(母排)與極柱的焊接也依賴(lài)激光的精準(zhǔn)控制,避免虛焊或過(guò)焊。
電機(jī)與電控部件:新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組、端蓋與殼體的密封焊,均可通過(guò)高功率激光完成。IGBT 模塊中的銅層與基板連接,對(duì)熱輸入敏感,激光焊接能有效控制變形。
儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件:大型儲(chǔ)能柜中的電池支架、外殼拼接、液冷板接口等金屬結(jié)構(gòu)件,常采用激光焊接替代傳統(tǒng)工藝,提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和生產(chǎn)效率。
異種金屬連接:新能源產(chǎn)品中常涉及銅 - 鋁、鋼 - 鋁等異種金屬連接。激光焊接通過(guò)調(diào)控能量曲線(xiàn)和填充材料,可減少金屬間化合物生成,提高接頭可靠性。
材料高反光特性:鋁和銅因其高反光特性,在激光焊接過(guò)程中吸收率低、易產(chǎn)生飛濺、焊縫質(zhì)量較差。凱普林采用不同激光光源進(jìn)行新能源電池焊接應(yīng)用,開(kāi)發(fā)了一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù),如藍(lán)光半導(dǎo)體激光器,在銅、鋁薄片焊接中表現(xiàn)出色,形成無(wú)缺陷的高質(zhì)量焊縫。
焊接數(shù)量與節(jié)拍矛盾:以 412 產(chǎn)品為例,單組件需焊接 35 個(gè)鎳片,按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 2.5 秒 / 焊點(diǎn)計(jì)算,理論 CT 時(shí)間已達(dá) 30 - 45 秒,但實(shí)際生產(chǎn)中受定位、檢測(cè)等因素影響,普遍需 95 秒左右。易視精密雙頭激光焊接系統(tǒng)采用的算法優(yōu)化焊接路徑,焊接行程縮短 35%,雙頭協(xié)同效率提升至理論值的 85%,412 產(chǎn)品 64 組鎳片焊接時(shí)間降至 68 秒,237 產(chǎn)品 103 組鎳片焊接時(shí)間降至 82 秒。
工藝穩(wěn)定性:焊接速度超過(guò) 80mm/s 時(shí),焊穿風(fēng)險(xiǎn)增加 3 倍,定位精度要求 ±0.1mm,高速運(yùn)動(dòng)下難以保證。易視精密研發(fā)的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償材料形變(補(bǔ)償精度 ±0.05mm),焊接速度提升至 120mm/s 仍保持穩(wěn)定性;自適應(yīng)能量控制系統(tǒng)將焊接深度波動(dòng)控制在 ±5μm,焊嘴壽命延長(zhǎng) 30%,產(chǎn)品不良率從 1.5% 降至 0.7%,并基于焊接過(guò)程參數(shù)的缺陷預(yù)判,提前干預(yù)不良品產(chǎn)生。
提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì):低溫焊接對(duì)鋰電池的內(nèi)阻、容量、循環(huán)壽命安全性方面的性能影響甚微。通過(guò)控制焊接時(shí)間、低溫的特性不會(huì)因過(guò)熱損壞電芯。通過(guò)控制焊接位置、焊接強(qiáng)度等參數(shù)改善電極與導(dǎo)電片之間的接觸情況,從而降低因焊接不當(dāng)增加連接片阻。通過(guò)減小熱影響區(qū)域降低電極材料的變形和損傷,從而提高鋰電池的循環(huán)壽命。
高精度:易視精密新一代激光焊接系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 0.1mm 級(jí)的光斑聚焦精度,適配新能源電池極薄材料的加工需求。通過(guò)自主研發(fā)的光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化算法,焊接熔深控制精度穩(wěn)定在 ±3% 以?xún)?nèi),確保連接界面的高度均勻性。針對(duì) 0.3 - 3mm 厚度的鋁、銅等電池常用材料,焊縫深寬比可精確控制在 1:1 至 1:1.5 的黃金區(qū)間。
量產(chǎn)效率高:易視精密 JYL 系列激光焊接工作站單激光頭焊接速度可達(dá) 150mm/s,配合自主研發(fā)的磁懸浮輸送系統(tǒng),實(shí)現(xiàn) 100PPM 以上的超高生產(chǎn)節(jié)拍。非接觸式加工特性解決了傳統(tǒng)焊接方式的電極損耗問(wèn)題,設(shè)備連續(xù)作業(yè)穩(wěn)定性達(dá)到行業(yè)水平,平均運(yùn)行時(shí)間超過(guò) 4000 小時(shí)。在某電池企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中,易視激光焊接系統(tǒng)幫助客戶(hù)將模組組裝效率提升 60%,同時(shí)降低能耗 30%。
質(zhì)量控制嚴(yán)格:易視精密創(chuàng)新研發(fā)的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含多重保障機(jī)制:實(shí)時(shí)能量反饋控制系統(tǒng)將功率波動(dòng)嚴(yán)格控制在 ±2% 范圍內(nèi);熔池動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)可即時(shí)識(shí)別焊接缺陷;溫度場(chǎng)分布分析算法有效預(yù)防熱損傷風(fēng)險(xiǎn)。特別值得一提的是,易視 AOI 視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)與焊接設(shè)備的無(wú)縫集成,構(gòu)建了從加工到檢測(cè)的閉環(huán)質(zhì)量管控體系。
新能源電池激光焊接
正信激光科技有限公司的相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù):
18650 電池組激光焊流水線(xiàn):采用高性能的脈沖焊機(jī),實(shí)現(xiàn)快速、精確、均勻的點(diǎn)焊,保證電芯之間的牢固連接和良好的導(dǎo)電性。智能控制系統(tǒng)根據(jù)不同的電芯類(lèi)型和規(guī)格,自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接參數(shù)和模式,避免人為誤操作和損壞。全程監(jiān)測(cè)和檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示和記錄每個(gè)工序的數(shù)據(jù)和狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除異常情況,保證產(chǎn)品的合格率和一致性。模塊化設(shè)計(jì)可根據(jù)客戶(hù)需求和規(guī)模靈活配置和擴(kuò)展。
超級(jí)電容激光焊接機(jī):應(yīng)用能量反饋激光焊接機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容內(nèi)部電極的精確焊接,確保焊接的穩(wěn)定性和一致性,減少熱影響,保障超級(jí)電容的品質(zhì)和可靠性。整套設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、雙面自動(dòng)焊接、自動(dòng)焊接效果檢測(cè)、自動(dòng)擺盤(pán),無(wú)需人工操作。
超級(jí)電容注液孔激光焊接設(shè)備:具有精準(zhǔn)高效的手動(dòng)上料與自動(dòng)尋位功能,視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)或高精度傳感器自動(dòng)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行精準(zhǔn)三維掃描尋位。智能裝夾機(jī)構(gòu)根據(jù)超級(jí)電容的具體形狀與尺寸進(jìn)行穩(wěn)固可靠的裝夾。高能量密度的激光束形成深度適中、寬度均勻的焊縫,確保注液孔的密封性與強(qiáng)度,減少對(duì)周?chē)牧系臒釗p傷。支持多種焊接模式與參數(shù)設(shè)置,配備的智能監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與異常預(yù)警,具備歷史數(shù)據(jù)記錄與追溯功能。
逆變器箱體激光焊接機(jī):其激光焊接機(jī)械手臂廣泛應(yīng)用于逆變器箱體的生產(chǎn)中,無(wú)論是在電力、能源、交通等各個(gè)領(lǐng)域,都能為客戶(hù)提供量身定制的焊接解決方案,助力客戶(hù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和效率提升。


















































