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电池爆燃触目惊心!如何从源头把控电池质量

2021年05月25日


四川成都一栋住宅楼电梯内发生电瓶车燃烧火情,火焰瞬间吞噬整个电梯轿厢,造成5人不同程度受伤,其中还包含一名婴儿。

 

电起火主要有两个原因:锂电池因质量问题发生爆炸;其次是电瓶车使用方法不当,如过充、短路、受热等。

 

 

锂电池作为时下热门的新能源汽车核心部件,其安全性始终是大众所关注的焦点问题。在锂电池生产和制造过程中,生产设备的精度和先进水平将直接影响到电池的质量、效率和一致性。激光技术作为一种先进的加工技术,以其高效精密,可靠稳定等特点在锂电池生产和制造中发挥着巨大作用。激光切割激光焊接是锂电池制造中应用最广泛的加工方式,也是关系到锂电池安全性的重要环节。


激光切割


在锂电池生产过程中,极耳切割是关键工序,极耳的毛刺会引发电芯短路,直接影响其安全性能。得益于脉冲光纤激光器的高光束质量和高脉冲重复频率的优点,IPG YLPN纳秒脉冲光纤激光器可以满足极耳切割应用的所有要求:    
➤ 高速加工
➤ 无毛刺
➤ 无余层区域的金属暴露
➤ 切口处无熔融附着物
➤ 无热影响区

 

IPG YLPN 纳秒激光器极耳切割


IPG YLPN纳秒脉冲系列激光器从原来的100W持续推进至200W, 300W甚至更高的500W,让切割速度从30,45,60不断提升,甚至达到120m/min的切割速度,真正实现高质量、高效率切割

 

随着激光技术的普及,越来越多电池厂商采用激光切割的工艺来代替传统的模切工艺作为极耳切割的首选方案。IPG YLPN高功率脉冲激光器已经在头部电池厂商大规模使用,并得到长期验证,产品性能得到客户高度认可。

 

激光焊接


激光焊接,尤其是高功率焊接过程中,容易产生飞溅,这可能会导致电芯的短路或者过热等安全问题,对电池性能产生直接影响。

 

 

光束轮廓的独立动态控制 

 

稳定的匙孔和熔池


针对激光焊接产生飞溅这一痛点,IPG研发出YLS-AMB光束模式可调激光器,可以有效抑制飞溅产生,特别在方形电池焊应用中,焊接材料多为相对较厚的铝、铜等。YLS-AMB激光器突出特点是 能产生高能密度的中心光束+大芯径外环光束组合形成可调控的光斑,通过将焊接匙孔开口扩大,抑制飞溅产生,从而大幅提升焊接质量


3.4毫米搭接接头
材料:0.2mm镀镍铜+0.2mm镀镍铜+3.0mm铜


常规焊接,飞溅多气孔多                                  AMB焊接,飞溅极小很少气孔


IPG最新推出的单模AMB激光器是一款具有小热输入,强穿透力,能有效抑制飞溅等优势的组合型产品,非常适用于箔材焊接

 

 

30×8μm铜+2.3mm铜
无飞溅

 

100×8μm铜箔+1.0mm铜
无气孔,低热输入


IPG创新的电池焊接解决方案还包括对激光焊接全过程的监测LDD-700焊接全过程监测系统是基于内联相干成像原理,通过主动发射半导体激光打到工件表面及焊接匙孔,检测返回信号,再借助一系列的算法,最终直接得到熔深,其检测精度和频率处于领先地位


LDD • 五大核心功能


焊前监测


包括监测焊缝位置是否准确、零件高度是否合适,如有需要,随时可以直接做寻位和校正。


焊中直接测量熔深


在焊接过程中,在匙孔底部实时监测记录每条焊缝每一个位置的熔深,以防过浅或过度穿透,以及工艺不稳定性。


焊后焊缝宽度、高度及表面质量的监测


可以围绕各项监测数据按相应的标准设定容限,实时监控零件是否出现异常。


3D成像技术


该系统使用方式灵活,可搭载YLS/YLR、单模、多模等设备,同时适配于IPG所有焊接头、摆动头及振镜.


LDD-700五大核心功能


LDD-700最大的优势在于可以实时监测整条焊缝各个点的熔深,同时,还可以兼顾表面质量、熔宽等的监测。在提升电池焊接可控性及安全性上,相比传统的监测方法,有更高的精度及可靠性

 

LDD-700可兼容振镜实施监测并且成功导入到产线应用。经多个领域、多条产线的行业验证,已成熟应用于市场上。


LDD-700成功应用于国内首条实现软包VDA模组整线全自动的软包电池模组智能装配线中


IPG 提供激光器、激光加工头(定焦头、摆动头、振镜)及LDD-700的全套加工及质量监测方案,工艺支持更加完善,为电池安全制造“保驾护航”。

 

AMTS 2021 – 激光工程展区作为AMTS项目的核心板块之一,聚焦汽车白车身、零部件、动力总成、内外饰领域的激光加工生产设备及交钥匙系统工程,将集中展示汽车白车身激光焊接、切割交钥匙工程,汽车零部件焊接设备及交钥匙工程,汽车动力总成激光焊接设备及交钥匙工程,汽车内外饰激光焊接与切割设备及交钥匙工程,新能源汽车锂电池焊接设备及交钥匙工程,激光打标技术,商用车车架、底盘激光焊接工程等行业解决方案

 

欲了解更多激光工程展区解决方案,立即预登记,畅游观展 AMTS 2021。

图文来源: IPG光纤激光器


展会预告:

AMTS 上海站 2021.7.7-10,上海
AMTS 重庆站 2021.11,重庆

 

观众/组团服务,请联系:
电话:86-21-6468 1300/6468 1550
观众直线:86-21-2231 7397
组团直线:86-21-2231 7011
邮箱:amts-visitor@reedhengjin.com

 

参展咨询:
电话:86-21-6468 1300
邮箱:amts@reedhengjin.com

 

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