鋰電池制造過程中要用到哪些激光技術(shù)?
據(jù)業(yè)內(nèi)人士認為,2021年上半年,鋰電各環(huán)節(jié)龍頭企業(yè)基本上都處于滿產(chǎn)狀態(tài),全產(chǎn)業(yè)鏈需求高增長確定性強,下半年景氣度將進一步提升,新一輪動力電池投擴產(chǎn)紅利或持續(xù)3-5年,同時不僅在新能源汽車領(lǐng)域,鋰電池在3C電子產(chǎn)品中的更新?lián)Q代中也面臨更高儲能的技術(shù)突破。
而在鋰電池的生產(chǎn)制造過程中大量運用到激光技術(shù),如動力電池極片極耳焊接,以及激光打標技術(shù)在鋰電池封裝帶、外殼等場景中的應(yīng)用。
激光技術(shù)在3C消費類電池——極耳焊接中的應(yīng)用
在消費類電池制作中,涉及到一種極片焊接工藝,將電池極片與集流體片焊接在一起。正極材料為鋁片與鋁箔焊接,負極材料為鎳片與銅箔焊接,焊接完成后進行卷繞或者疊片,做成電池,許多封裝技術(shù)被應(yīng)用到電池的實際生產(chǎn)過程中:如激光焊接、電阻焊接、超聲波焊接等。
合適的焊接方法和優(yōu)化的工藝參數(shù)對節(jié)約動力電池的生產(chǎn)成本,保證其均勻性、可靠性具有重要作用。傳統(tǒng)焊接方式為用超聲焊接,容易形成虛焊,而且焊接頭容易形成損耗,且損耗時間不可知,容易導致大面積不良品。
紫外納秒激光焊接——熱影響區(qū)域較小,粘連性較好
激光焊接是以激光束作為能量源,利用聚焦裝置使激光聚集成高功率密度的光束照射在工件表面進行加熱,在金屬材料的熱傳導作用下材料內(nèi)部溶化形成特定的溶池。
在激光焊接領(lǐng)域中又細分為紅外光纖激光焊接與紫外納秒焊接,其中紅外光纖激光焊接,負極焊接,如果采用螺旋焊,熱影響會大,如果采用點焊,則容易產(chǎn)生虛焊。正極焊接,如果采用螺旋焊,很難焊接上去,同時如果采用點焊,又會形成很多虛焊。
而紫外納秒焊接,由于材料對紫外光吸收很高,焊接難度較小,是目前焊接效果最好,焊接效率最高的光源,具有熱影響區(qū)域較小,粘連性較好,<2s焊接一片,焊接效率高,焊點撕扯殘留量大于90%的優(yōu)異性能。
伴隨著新能源汽車及廣泛的3C電子行業(yè)的縱深發(fā)展,對配套電池的裝配與焊接精度、質(zhì)量都提出了更高的要求,未來更精密的激光焊接技術(shù)將進一步與動力電池領(lǐng)域深入融合,共同探索激光技術(shù)在不同應(yīng)用場景的高效優(yōu)質(zhì)解決方案。
激光打標技術(shù)——有效幫助動力電池追蹤溯源
電池的生產(chǎn)涉及多個環(huán)節(jié),具體包含原料信息、生產(chǎn)過程和工藝、產(chǎn)品批次、生產(chǎn)廠家及日期等等信息,如何有效做到鋰電池追溯全程?需將關(guān)鍵信息存儲在二維碼內(nèi)在電池上進行標識,而傳統(tǒng)的油墨噴打碼技術(shù)存在易摩擦,長時間容易缺失信息等問題,而英諾激光紫外打標技術(shù)則具有永久性強、防偽性高、精度高、耐磨性強、安全可靠等特點,歷經(jīng)長時間也不會因為環(huán)境關(guān)系而消退,是電池行業(yè)打標的優(yōu)質(zhì)解決方案。
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