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通快邀请函丨动力电池激光智造“样本”

国际金属加工网 2021年09月01日

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由于电池起火风险,国内电动汽车召回数量激增。回溯已有案例,国内包括江淮、北汽、猎豹、广汽、奇瑞、长城等宣布召回数量累计超 6 万台,召回原因直指动力电池。

其中,猎豹汽车涉及召回车辆 4117 辆,其在召回原因提到,电池加热片线束焊接点焊接不牢固、动力电池电芯自引发内短路等问题,极端情况下可能导致车辆动力电池热失控,存在安全隐患。

事实上,在电芯制造过程中,无论是从电芯的转接片焊接、顶盖密封焊接还是模组的 Busbar 焊接,激光焊接过程不牢固以及产生飞溅都可能造成电芯内部短路,从而对电池系统安全产生严重威胁。

为进一步提升电芯制造的可靠性、一致性和产品良率,电池企业对激光器在稳定输出、焊接过程中的飞溅、焊后熔深一致性以及表面成型均提出了更高的要求。

环芯可调焊接技术(BrightLineWeld technology,简称 BLW 技术)应运而生,基于专利保护技术二合一(2-in-1)光纤研发,能够减少 80% 以上的焊接飞溅,实现真正意义上的“低飞溅”,并且大幅减少飞溅、提速降本的激光焊接技术已在国内头部电池企业的电芯制造中得到规模化应用。

通快凭借持续技术创新,研发了多款应用于动力电池领域的高功率高亮度激光器,在锂电设备智造市场加速驰骋。

当前新能源汽车的多个关键部位如电池、电驱系统、电控系统等,都高度依赖铜材。但在铜材焊接应用上,采用近红外激光器焊接铜,存在能量吸收率低且容易产生飞溅物的问题。

相比之下,在室温条件,铜对绿光波长的吸收率高达40%,是对传统近红外光的8倍以上。而光纤激光器需要通过腔外倍频把红外光变成绿光,技术难度很大;但碟片激光器可直接在腔内进行倍频,功率也更稳定。

正是基于碟片的独特技术优势,通快开发出的针对高反材料铜的绿光碟片激光器,功率可高达 3kW,功率输出稳定在 ±1%,保证了激光加工过程的工艺稳定性;可实现多达 120 层的铜箔焊接,几乎无飞溅,熔深精确可控

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除了提升生产稳定可靠性和降低焊接飞溅,进一步提高焊接速度与自动化水平、降低生产成本等方面也面临考验。

以电芯顶盖进行密封焊接为例,现有方法主要采用固态焊接头(准直焊接头或准直出射头)搭载在直线电机上,绕着电芯顶盖进行一个封闭形状的焊接。

通快的解决方案是,采用 TruDisk 激光器搭载 BEO 准直焊接头,结合 BLW 技术,相比于市场上其他解决方案,该方案具有配置更简单、更少飞溅、更高焊接速度、更稳定的熔深、更光滑的焊接表面等优势。

不过这种焊接仍存在缺点,主要是焊接速度受限于电机的加减速,即电机在接近拐角位置时需要减速,而在离开拐角又需要加速,这种反复的加减速会影响焊接速度。

为了解决以上技术难点,在 BLW 技术的基础上,通快又创新性地提出“环芯可调振镜超高速扫描焊接技术”:由视觉定位、扫描焊接、环芯可调焊接技术(BLW)、焊中熔深监测和焊后表面质量监测共五部分组成。

这项技术可大幅提高焊接速度,一个常规电芯在采用了振镜超高速扫描焊接之后,预焊和满焊总时间可以控制在 1 s以内。此外还可提高焊接质量和自动化水平,提高成品率,减少占地面积,简化激光焊接系统,极大地降低了电池厂家生产成本。目前通快可以提供上述五部分的一站式解决方案,并已申请国家发明专利技术。

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黄哲先生表示

在动力电池领域,通快是业内唯一一家能做到一站式的企业,即从激光器、振镜加工头、光纤、视觉检测系统、光束整形系统等,通快将品质力、技术力、服务力相结合,为用户提供一站式解决方案,实现智能制造

得益于中国强大的经济推动力,特别是来自电子应用和电动汽车领域对激光器的强劲需求。从上半年的情况来看,中国的订单势头非常喜人,对比去年同期翻了一倍。

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通快激光技术部总经理黄哲先生

这也是通快的核心优势所在:既有多路线的广泛产品组合,又能在某一路线上有足够的技术纵深。

应高工锂电组委会邀请,通快行业经理李自强先生将出席高工锂电产业峰会,并发表题为“激光一站式解决方案助力电池智能制造”主题演讲。

李自强先生行业经理

演讲时间:9月3日10:30-10:45

演讲地点:深圳前海华侨城JW万豪酒店

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通快(中国)在过去十年里的销售额年均增长率超过15%,激光器和机床在过去十五年的装机总量超过 10000台。

去年 11 月,通快在深圳设立了全球第九个、中国第二个激光应用中心。该中心是通快激光在华南地区的应用枢纽,旨在为客户提供焊接、清洗、精密微加工、钻孔、打标、深雕等应用咨询及个性化激光解决方案。

今年以来,通快在不断升级服务体系,尤其是动力电池行业,其提供了 7×24 小时的电话支持和 2 小时的现场响应,国内服务团队有 80 多人,分布在全国不同的区域。

可以看到的是,面向新一轮锂电设备市场需求,通快正从产品、技术、服务等多个维度进行全面提升,进一步提升自动化集成与高品质交付能力,向锂电激光设备系统化一站式解决方案提供商升级迈进。

通快(中国)有限公司 

地址:江苏太仓市南京东路68号

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网址:www.trumpf.cn

 

 

(通快)

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