近日據(jù)韓國媒體報(bào)道,韓國電池制造商三星SDI已經(jīng)開始使用激光設(shè)備來清潔方形動(dòng)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(yīng)用和新材料的應(yīng)用,這種情況發(fā)生了變化。
因電池生產(chǎn)變得更加復(fù)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(dǎo)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(yīng)用了Z型堆疊和標(biāo)簽焊接,還計(jì)劃將激光技術(shù)應(yīng)用于電池片切口工藝,以期提高電池良品率。
在動(dòng)力電池制造中
激光加工技術(shù)有哪些具體的應(yīng)用呢?
1
激光切割
在激光技術(shù)出現(xiàn)前,在動(dòng)力電池制片工序中,通常使用傳統(tǒng)機(jī)械對動(dòng)力鋰電池的極耳進(jìn)行加工和切割,傳統(tǒng)模切刀設(shè)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(jìn)而可能引起電池過熱、短路、甚至爆炸等各類危險(xiǎn)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(yùn)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(shí)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(yīng)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(dòng)力電池分方形、圓柱和軟包電池,目前方形動(dòng)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(xì)徑線材能夠承受高強(qiáng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn);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(yīng)力和變形小,焊材損耗少,可非接觸加工,效率更高,焊接精準(zhǔn)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(jī)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(zhǔn)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(dòng)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(jìn)TWh時(shí)代。據(jù)國務(wù)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(yù)計(jì),到2025年國內(nèi)新能源汽車新車銷售量將達(dá)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(huì)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(yīng)商,致力于自主研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)保低耗能激光清洗設(shè)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(shè)備,可廣泛應(yīng)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(dòng)力電池、軌道交通、電力電網(wǎng)等高端制造領(lǐng)域。同時(shí),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(hù)航。
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