海目星激光張榮：激光焊接在鋰電池生產(chǎn)應(yīng)用中越來越多
圖為深圳市海目星激光智能裝備股份有限公司能源中心工藝總監(jiān)張榮致辭
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【電池中國網(wǎng) 11月15日 天津訊】11月15日，以“攜手·創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈未來”為主題的“第四屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2019)”在天津隆重召開，本屆峰會由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會、電池中國網(wǎng)和天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦。深圳市海目星激光智能裝備股份有限公司能源中心工藝總監(jiān)張榮表示，海目星在鈑金行業(yè)和動力電池智能制造行業(yè)，以及3C行業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速穩(wěn)定增長，海目星不僅提供自動化方案還提供完整的結(jié)合方案。
張榮表示，海目星在鋰電池行業(yè)，有專業(yè)豐富的能力以及過程管控，為CATL、力神、億緯等客戶提供了超過1000臺全自動化設(shè)備及40條整線設(shè)計(jì)方案。據(jù)介紹，海目星的制片機(jī)設(shè)備，有立式的高速激光制片機(jī)、分條一體機(jī)和臥式機(jī)。海目星的新產(chǎn)品裁切一體機(jī)，目前可以達(dá)到生產(chǎn)效率在240-300ppm之間;整線的解決方案MES系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)整條線的自主生產(chǎn)方案。
張榮介紹了激光在鋰電行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用，激光焊接是利用高能量密度的激光素利用熱源對物質(zhì)進(jìn)行焊接的方法，具有高度的深環(huán)比以及高速、自動，屬于清潔能源。市面上常用的激光方法是激光頭焊接和振鏡激光加工頭焊接。在鋰電池中激光應(yīng)用中有19個(gè)結(jié)構(gòu)件需要焊接，10個(gè)需要激光焊接，只有3個(gè)可以不用到激光焊接。隨著技術(shù)的突破，激光焊接會在鋰電池的生產(chǎn)過程中應(yīng)用得越來越多。
據(jù)了解，密封釘焊接，一種是脈沖焊接，二是連續(xù)焊接。脈沖焊接因?yàn)槭情g斷的，所以熱輸入比較小，錫氫量會減少，廠家比較喜歡。密封釘焊接分三個(gè)階段，首先是初步階段，4-5mm/s。第二個(gè)階段是量產(chǎn)階段，密封釘密封焊接可以達(dá)到7-8mm/s，海目星一些新技術(shù)的導(dǎo)入，在脈沖焊接上做到了突破，可以達(dá)到30mm/s，是以前的3倍多。
張榮表示，連續(xù)焊接優(yōu)勢是速度快，但在速度快的過程中，容易形成一個(gè)熱堆積，所以在瞬出的熔池冷卻的過程中，沒有形成微斷裂，脈沖的優(yōu)點(diǎn)是有微斷裂。海目星經(jīng)過15年的努力，連續(xù)激光焊接可以達(dá)到15mm/s，實(shí)物可以做到300 mm/s，但沒有經(jīng)過測試150是可以做到的，經(jīng)過規(guī)劃整機(jī)在50-100ppm之間。
密封釘焊接常見的問題是爆點(diǎn)、表面粗糙，爆點(diǎn)一般是因?yàn)殡娊庖旱臍埩艉兔芊忉敱砻娴奈廴荆鉀Q的方式是在焊接前加一道激光清洗去除表面的污染，電解液需要酒精的擦試。偏焊因?yàn)檐壽E的偏移，軌跡的偏移增加了預(yù)焊，海目星在增加了預(yù)焊的同時(shí)還增加了一個(gè)預(yù)焊壓釘?shù)膭幼鳎芎玫乇苊饬塑壽E的偏移。
張榮談到，頂蓋焊接可以概括為三個(gè)階段，第一個(gè)階段是普通頭的焊接，只有做到60-80mm/s，因?yàn)槭菍儆谏钊酆福诤附拥倪^程中容易出現(xiàn)視孔，在視孔的尾端容易出現(xiàn)閉合，電子蒸汽怎么溢出來，容易造成表面的毛躁，所以不會使工藝做得太快。
第二個(gè)階段是量產(chǎn)的階段，如何解決視孔的快速合閉，不同的廠家會有不同的操作方法，復(fù)合焊接和高頻擺動焊接，復(fù)合焊接是使其有一個(gè)閉合導(dǎo)致視孔產(chǎn)生閉合。
第三個(gè)階段如果再往下走一步的話會有新的突破。海目星做了一些新的嘗試，比如說環(huán)形光斑的焊接，和復(fù)合焊接高速焊接，可以做到300mm/s。
張榮表示，海目星吸取了外界跨行業(yè)的東西，為下一步的發(fā)展做了鋪墊與沉淀。工業(yè)對焊接工藝的影響是很大，決定與AI聯(lián)合，海目星動力電池發(fā)展方向是人工智能，通過AI的算法和有效地檢測和預(yù)判實(shí)施工藝的調(diào)整，這個(gè)門卡可以實(shí)施工藝的調(diào)整，減少爆點(diǎn)，減少預(yù)判的失誤AI的預(yù)判進(jìn)行有效地控制。
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