激光焊接作为电池生产一项非常重要的工艺环节,对电池的一致性、稳定性和安全性有很大的影响,动力电池激光焊接部位多,工艺难度大,对焊接工艺要求更高。通过高效精密的激光焊接技术和工艺可以大大提高汽车动力电池安全性、可靠性和使用寿命,必将为今后的汽车动力技术的发展提供重要保障。
作为全球领先的工业激光装备企业,中国基础工业装备及自动化的主要供应商,大族激光(002008),正在瞄准快速发展的新能源动力电池行业,并不断攻城略地。
过去的几年里,大族激光专门设立了新能源产品线,加大研发投入和产品更新换代,已将产品成功打进合肥国轩、中航锂电等主流动力电池生产企业。预计2016年大族激光仅在新能源动力电池领域的营收便将突破3.5亿元。
以激光设备为核心,大族激光还将业务向自动化设备领域拓展延伸,2016年3月,大族激光战略投资控股东莞市骏卓自动化科技有限公司(下称“东莞骏卓”),由此,大族正式进入pack及模组自动化和设备领域。
5月23日,在第八届高工锂电产业高峰论坛上,大族激光副总裁黄祥虎做了题为“激光在动力电池制造中的应用”的演讲。黄祥虎表示,“大族激光已将新能源动力电池领域作为重要的业务板块,该领域未来销售贡献或将占到集团销售额的20%以上。”
激光焊接优势在于焊接精准度高,无明显的焊材耗损,被焊接工件变形小,加工焊接效率和质量高,自动化程度高,其工艺优势远超传统的焊接方式,因此,激光焊接开始被广大电池厂看中,并广泛取代传统焊接方式,以帮助企业快速提高,电池产品质量,安全指数和生产自动化程度。
目前,动力电池壳体的焊接主要分为侧焊和顶焊两种方式,他们各有优劣势。就目前市场情况看,铝壳电池占据整个动力电池90%以上,然而,铝材的激光焊接难度大,焊接面容易出现爆裂、凸起、气孔问题,内部气泡等问题,这就影响电池后续装配工序。
另外,电池壳体外形不同,对焊接设备的性能要求也不同,黄祥虎认为,锂电设备企业应该根据锂电厂商的实际需求和生产现场,针对性地定制锂电设备。
以大族激光为例,在动力电池激光焊接系统方面,非常注重锂电设备自动化模块的植入,如电芯顶焊自动化解决方案、电池电芯侧焊自动化解决方案、电池模组焊接自动化解决方案(振镜方式)、电池模组焊接自动化解决方案(准直聚焦方式)、电池电芯封栓焊接自动化解决方案、电池软连接自动化解决方案,电池电芯防爆阀自动化解决方案等。
目前,大族激光已经做到了设备全程无需人工干预,便可实现上料、对盖、入壳、CCD检测、机构测距、预点焊、高速封口焊接、智能分拣、气密性检测、绝缘内阻检测、激光打标、除烟尘等高度集成的自动化。