海目星激光張榮：激光焊接在鋰電池生產應用中越來越多
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張榮致辭
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【電池中國網 11月15日 天津訊】11月15日，以“攜手·創新產業鏈未來”為主題的“第四屆動力電池應用國際峰會(CBIS2019)”在天津隆重召開，本屆峰會由中國化學與物理電源行業協會、電池中國網和天津力神電池股份有限公司聯合主辦。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張榮表示，海目星在鈑金行業和動力電池智能制造行業，以及3C行業實現了快速穩定增長，海目星不僅提供自動化方案還提供完整的結合方案。
張榮表示，海目星在鋰電池行業，有專業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臺全自動化設備及40條整線設計方案。據介紹，海目星的制片機設備，有立式的高速激光制片機、分條一體機和臥式機。海目星的新產品裁切一體機，目前可以達到生產效率在240-300ppm之間;整線的解決方案MES系統，可以實現整條線的自主生產方案。
張榮介紹了激光在鋰電行業的發展和應用，激光焊接是利用高能量密度的激光素利用熱源對物質進行焊接的方法，具有高度的深環比以及高速、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。在鋰電池中激光應用中有19個結構件需要焊接，10個需要激光焊接，只有3個可以不用到激光焊接。隨著技術的突破，激光焊接會在鋰電池的生產過程中應用得越來越多。
據了解，密封釘焊接，一種是脈沖焊接，二是連續焊接。脈沖焊接因為是間斷的，所以熱輸入比較小，錫氫量會減少，廠家比較喜歡。密封釘焊接分三個階段，首先是初步階段，4-5mm/s。第二個階段是量產階段，密封釘密封焊接可以達到7-8mm/s，海目星一些新技術的導入，在脈沖焊接上做到了突破，可以達到30mm/s，是以前的3倍多。
張榮表示，連續焊接優勢是速度快，但在速度快的過程中，容易形成一個熱堆積，所以在瞬出的熔池冷卻的過程中，沒有形成微斷裂，脈沖的優點是有微斷裂。海目星經過15年的努力，連續激光焊接可以達到15mm/s，實物可以做到300 mm/s，但沒有經過測試150是可以做到的，經過規劃整機在50-100ppm之間。
密封釘焊接常見的問題是爆點、表面粗糙，爆點一般是因為電解液的殘留和密封釘表面的污染，解決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。偏焊因為軌跡的偏移，軌跡的偏移增加了預焊，海目星在增加了預焊的同時還增加了一個預焊壓釘的動作，很好地避免了軌跡的偏移。
張榮談到，頂蓋焊接可以概括為三個階段，第一個階段是普通頭的焊接，只有做到60-80mm/s，因為是屬于深熔焊，在焊接的過程中容易出現視孔，在視孔的尾端容易出現閉合，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。
第二個階段是量產的階段，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，復合焊接和高頻擺動焊接，復合焊接是使其有一個閉合導致視孔產生閉合。
第三個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，比如說環形光斑的焊接，和復合焊接高速焊接，可以做到300mm/s。
張榮表示，海目星吸取了外界跨行業的東西，為下一步的發展做了鋪墊與沉淀。工業對焊接工藝的影響是很大，決定與AI聯合，海目星動力電池發展方向是人工智能，通過AI的算法和有效地檢測和預判實施工藝的調整，這個門卡可以實施工藝的調整，減少爆點，減少預判的失誤AI的預判進行有效地控制。
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