鋰電池制造中激光焊接的應用

動力電池是新能源汽車的核心部件，其質量的優劣直接影響整車的性能。鋰電制造設備一般分為前端設備、中間設備、后端設備三類，其設備精度和自動化程度直接影響到產品的生產效率和一致性。但由于其技術優勢，激光加工技術在鋰電池工業中越來越多地應用于電芯、模組等激光焊接、極片材料切割、打標等。

一、激光焊接工藝

從鋰電池電芯制造到電池PACK成組，焊接都是非常重要的制造工序，鋰電池的導電性、強度、氣密性、金屬疲勞、耐腐蝕，是電池焊接質量評定的典型標準。

焊接方法和焊接工藝的選擇直接影響著電池的成本、質量、安全性以及電池的一致性。激光焊接具有許多優點：一是激光焊接能量密度大，焊接變形小，熱影響區小，能有效提高成型精度，焊縫光滑無雜質，均勻致密，無需附加打磨工作；激光焊接可精確控制，不會附加打磨工作；

電池組結構通常由多種材料組成，如鋼、鋁、銅、鎳等，可以用來制作電極、導線或外殼；因此，無論一種或多種材料的焊接，對焊接工藝有很高的要求。其工藝優勢在于激光焊接材料的種類繁多，可實現不同材料間的焊接。

二、極耳切割

在鋰電池制造中，激光焊接的應用也十分廣泛，幾乎貫穿了生產的各個環節。鋰電池，尤其是動力鋰電池，需要對極耳進行切割，但傳統的模切方法不僅成本高，而且容易出現安全問題。模切刀具在使用過程中，必然會出現磨損，進而掉塵，產生毛刺。電池過熱、短路、爆炸等危險問題正是由灰塵、毛刺引起的。模切刀需要經常更換，以避免危險。但它的價格卻高達幾十萬甚至上百萬元，這樣一臺模切機每年要耗資幾百萬元。一條鋰電池生產線通常都配有8~10個模切機，這使得模切機的材料成本在整個鋰電池的生產成本中占有相當大的比例。

與傳統模切方式相比，大功率、在線激光切割一次就不需要消耗材料，大大降低了成本；二是速度快，可大幅度提高生產效率；三是靈活，不僅可以將以往的新產品設計、試切過程從幾個月縮短到幾天，而且間距、尺寸等也變得可自由控制。在費用方面，一次投入只增加30%，在短期內可以收回成本。