通快激光邱俊斌：電芯一致性為“王”，激光工藝拼極致精準
動力電池企業(yè)大規(guī)模擴產(chǎn)背景下，對鋰電制造裝備提出了更高要求。為了進一步提高電芯制造的一致性和產(chǎn)品良率，激光器裝備企業(yè)也積極進行技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)新工藝、新裝備。
在日前由電池中國網(wǎng)聯(lián)合廣東省電動車商會共同主辦的“2022輕型電動車用鋰電池技術(shù)及應(yīng)用國際峰會(BLEV2022)”上，通快(中國)有限公司電池行業(yè)經(jīng)理邱俊斌以“智能化一站式解決方案助力電池品質(zhì)升級”為主題，向與會代表分享了通快激光在動力電池行業(yè)的裝備應(yīng)用及其智能化一站式解決方案。
通快(中國)有限公司電池行業(yè)經(jīng)理邱俊斌作主題演講
據(jù)了解，通快激光是一家德國企業(yè)，成立于1923年，至今已有百年歷史，因一直秉承創(chuàng)新理念，持續(xù)投入大量研發(fā)資金，成就了其在機床以及激光領(lǐng)域的領(lǐng)軍者地位，目前在全球已設(shè)立70多家分公司。
從激光器產(chǎn)品來看，據(jù)邱俊斌介紹，通快激光器產(chǎn)品矩陣豐富，基本涵蓋所有類型的激光器。從氣體的二氧化碳激光器到固體的碟片、半導(dǎo)體、光纖激光器，以及脈沖、超短脈沖激光器，還有激光打標系統(tǒng)。
在動力電池領(lǐng)域，目前普遍應(yīng)用的是碟片激光器，也是通快激光在焊接領(lǐng)域主推的激光器，同時還有綠光激光器、脈沖激光器、超短脈沖激光器，都有廣泛應(yīng)用。
邱俊斌指出，“碟片激光器顯著的特點是，能夠保證激光功率實時閉環(huán)控制，其功率穩(wěn)定性可以做到<±1%。”他強調(diào)這對于動力電池焊接至關(guān)重要，激光功率穩(wěn)定是焊接穩(wěn)定的前提。
對于碟片激光器是如何做到實時閉環(huán)控制的問題，邱俊斌進一步解釋是基于碟片激光器的一個特殊架構(gòu)設(shè)計。在激光器內(nèi)部，集成了一個激光功率檢測裝置，用于實時檢測實際輸出功率，同時反饋給控制系統(tǒng)，從而形成一個閉環(huán)控制，并始終保證激光功率穩(wěn)定輸出。
同時，碟片激光器還集成諸多傳感器，如散射光傳感器，溫度、濕度傳感器等，保證激光器穩(wěn)定工作，從而助力電池企業(yè)生產(chǎn)出安全可靠的電芯產(chǎn)品。
除了碟片激光器，通快還有綠光激光器。在室溫條件下，銅對近紅外光的吸收率只有5%左右，而對綠光的吸收率可以達到40%，相差八倍之多，因此在實際焊接過程中，綠光激光器焊接銅會有天然的優(yōu)勢。
不管是采用熱傳導(dǎo)焊，還是深熔焊方式，都可實現(xiàn)穩(wěn)定的焊接，且?guī)缀鯚o飛濺。據(jù)邱俊斌介紹，“通快綠光激光器已經(jīng)成功應(yīng)用到46系列大圓柱電池制造環(huán)節(jié)，用于對熔深一致性要求極高的集流盤的焊接。”
從技術(shù)創(chuàng)新角度看，“通快環(huán)芯可調(diào)技術(shù)之所以能夠廣泛應(yīng)用于鋰電池的制造過程，是因為它的激光功率穩(wěn)定性優(yōu)越，焊接品質(zhì)卓越;能夠減少焊接時的飛濺，降低飛濺顆粒可能帶來的電池安全隱患;其即插即用光纖，多達5路輸出以及可以現(xiàn)場升級改造，還增加了工藝的靈活性。”
邱俊斌進一步介紹，環(huán)芯可調(diào)技術(shù)是激光器內(nèi)部產(chǎn)生一束光，通過一個楔形分光裝置，把一束光分成兩束光，其中一束光進入光纖內(nèi)芯，另外一束光進入光纖外環(huán)。操作簡單，只需用激光器軟件環(huán)芯可調(diào)模式設(shè)定內(nèi)芯占比即可，而且內(nèi)芯占比從10%-90%都是連續(xù)可調(diào)，非常靈活。因此，環(huán)芯光斑技術(shù)目前在動力電池領(lǐng)域的頂蓋封口、軟連接片、模組Busbar、側(cè)縫等激光焊接環(huán)節(jié)都在使用。
此次峰會上，邱俊斌還分享了通快智能振鏡系統(tǒng)新產(chǎn)品——三代PFO的優(yōu)勢。第一，三代PFO掃描范圍從二代的320×190擴大到420×280，因此在一個掃描范圍內(nèi)可以覆蓋的焊點數(shù)量更多，減少移動次數(shù)，從而提高生產(chǎn)效率。第二，集成保護鏡監(jiān)測，增加散射光傳感器，保證焊接更穩(wěn)定，提高安全性能。第三，內(nèi)部鏡片輕量化設(shè)計，提高振鏡動態(tài)性能，可以獲得更高的焊接速度以及焊接精度。第四，可以集成第三方傳感器，如在電池生產(chǎn)過程中熔池監(jiān)測傳感器可以集成在振鏡上，實時監(jiān)測熔池的深度，進一步保證電池焊接的品質(zhì)。
另外，智能視覺圖像處理系統(tǒng)提供有兩個版本，其中，標準版預(yù)設(shè)8種常見的特征識別方法，基本能滿足常見的場合應(yīng)用，針對特殊應(yīng)用場景，通快激光也支持定制版服務(wù)。CalibrationLine功率自動校準系統(tǒng)，保證激光在工件端的功率穩(wěn)定輸出。
實際上，通快激光目前可以提供激光器、配套的光學鏡頭、光纖、3D振鏡、傳感器、環(huán)芯光斑技術(shù)、視覺檢測、光束校準等，完整的智能化一站式激光加工解決方案。除了可進行集成控制外，其優(yōu)勢還在于其激光工藝極致精細和準確，并能實現(xiàn)激光功率及焊接相關(guān)工藝參數(shù)可追溯，為電芯制造一致性和產(chǎn)品良率提供更高保障。
通快激光中國總部在蘇州太倉，并且在太倉和深圳分別設(shè)有應(yīng)用中心。在工藝應(yīng)用方面，在中國有20多位工藝專家組成的團隊，可以提供咨詢、打樣測試、工藝支持等服務(wù)，解決客戶工藝上的痛點。此外，在售后服務(wù)方面，國內(nèi)有80多人的服務(wù)團隊，能夠為客戶提供及時專業(yè)的售后服務(wù)。
相關(guān)閱讀：
驗證碼：
