IPG光纖激光器在鋰電池制造過程中應(yīng)用

動(dòng)力電池安全性和使用壽命性能提升要求激光焊接技術(shù)優(yōu)化革新。

在動(dòng)力電池制造過程中，激光焊接部位多，包括極耳、翻轉(zhuǎn)片、封口、匯流排、PACK模組、注流孔封裝等，可實(shí)現(xiàn)電池串并聯(lián)。同時(shí)涉及到電芯、模組、PACK，還可以焊接鋼、鋁、銅、鎳等多樣化材料。

方形電池上，激光焊主要是熔深焊接和脈沖焊接。軟包電池上，則是脈沖焊。其原理是高能量密度的激光素利用熱源進(jìn)行焊接，可靠性好、接觸電阻小、自動(dòng)化程度高，能極大提升生產(chǎn)效率。

激光焊優(yōu)勢(shì)是有效提高連接可靠性，利于模組輕量化，降低電池內(nèi)阻，減少熱量自身損耗。同時(shí)能不停機(jī)連續(xù)工作、焊接品質(zhì)好、靈活性高。難點(diǎn)和痛點(diǎn)，是焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。同時(shí)激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成本較高。

作為全球高功率光纖激光器和放大器的領(lǐng)導(dǎo)者，IPG的光纖激光器已經(jīng)在鋰電池制造過程中大規(guī)模應(yīng)用，成為國(guó)內(nèi)激光設(shè)備中高端元器件的應(yīng)用首選。

“功率范圍小到10瓦，大到12萬瓦的激光器我們都有，所有的產(chǎn)品都有比較成熟的方案給到客戶?！睉?yīng)用部經(jīng)理張婧博士表示，IPG的光纖激光器在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用主要有打標(biāo)，焊接，切割等環(huán)節(jié)，已經(jīng)在方形，軟包和圓柱電池領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用。

總體來看，IPG在光纖激光器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在優(yōu)越的產(chǎn)品性能+豐富的產(chǎn)品線，穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，低廉的使用成本和完善的售后服務(wù)等四個(gè)方面。

當(dāng)前，IPG光纖激光器的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了45%，能夠大幅降低制造成本。

為進(jìn)一步提升激光器的產(chǎn)品性能，IPG不斷推陳出新，針對(duì)鋰電池制造過程中難點(diǎn)痛點(diǎn)研發(fā)出新型激光器，研發(fā)了一款新產(chǎn)品——YLS-AMB系列光束模式可調(diào)激光器（AMB）以及LDD-700焊接全過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

具體來看，YLS-AMB系列光束模式可調(diào)激光器可提供高達(dá)25 kW的總輸出功率，并自動(dòng)調(diào)整輸出光束模式參數(shù)。50μm芯徑的中心光束可提供高達(dá)9kW的總輸出率，100μm芯徑的中心光束可提供高達(dá)12kW的總輸出功率。

IPG表示，YLS-AMB系列激光器可近乎實(shí)現(xiàn)無飛濺焊接，最大范圍光束輪廓可調(diào)諧性，極大提升焊接效率以及質(zhì)量，提升電池產(chǎn)品性能。

與此同時(shí)，IPG研發(fā)的LDD-700焊接全過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)焊前的焊縫追蹤、工作距測(cè)量；焊接過程中的實(shí)時(shí)熔深監(jiān)測(cè)以及焊后的焊縫質(zhì)量等多種測(cè)控模式，進(jìn)一步提升光纖激光器的焊接品質(zhì)。

當(dāng)前，光纖激光器已經(jīng)成為了動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用主流，而IPG在高端光纖激光器市場(chǎng)占據(jù)主要份額，已經(jīng)和中國(guó)眾多動(dòng)力電池企業(yè)達(dá)成了合作。

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