IPG光纖雷射對於鋰電池產業之應用

鋰電池作為時下熱門的新能源汽車核心部件，其安全性始終是大眾所關注的焦點問題。在鋰電池生產和製造過程中，生產設備的精度和先進水平將直接影響到電池的質量、效率和一致性。雷射技術作為一種先進的加工技術，以其高效精密，可靠穩定等特點在鋰電池生產和製造中發揮著巨大作用。雷射切割和雷射焊接是鋰電池製造中應用最廣泛的加工方式，也是關係到鋰電池安全性的重要環節。
雷射切割
在鋰電池生產過程中，極耳切割是關鍵工序，極耳的毛刺會引發電芯短路，直接影響其安全性能。得益於脈衝光纖雷射的高光束質量和高脈衝重複頻率的優點，IPG YLPN納秒脈衝光纖雷射可以滿足極耳切割應用的所有要求：
•高速加工
•無毛刺
•無餘層區域的金屬暴露
•切口處無熔融附著物
•無熱影響區

IPG YLPN納秒脈衝系列雷射從原來的100W持續推進至200W, 300W甚至更高的500W，讓切割速度從30，45，60不斷提升，甚至達到120m/min的切割速度，真正實現高質量、高效率切割。
隨著雷射技術的普及，越來越多電池廠商採用雷射切割的工藝來代替傳統的模切工藝作為極耳切割的首選方案。IPG YLPN高功率脈衝雷射已經在頭部電池廠商大規模使用，並得到長期驗證，產品性能得到客戶高度認可。
雷射焊接
雷射焊接，尤其是高功率焊接過程中，容易產生飛濺，這可能會導致電芯的短路或者過熱等安全問題，對電池性能產生直接影響。

針對雷射焊接產生飛濺這一痛點，IPG研發出YLS-AMB光束模式可調雷射，可以有效抑制飛濺產生，特別在方形電池焊應用中，焊接材料多為相對較厚的鋁、銅等。YLS-AMB雷射突出特點是能產生高能密度的中心光束+大芯徑外環光束組合形成可調控的光斑，通過將焊接匙孔開口擴大，抑制飛濺產生，從而大幅提升焊接質量。

IPG最新推出的單模AMB雷射是一款具有小熱輸入，強穿透力，能有效抑制飛濺等優勢的組合型產品，非常適用於箔材焊接。

IPG創新的電池焊接解決方案還包括對雷射焊接全過程的監測。LDD-700焊接全過程監測系統是基於內聯相干成像原理，通過主動發射半導體雷射打到工件表面及焊接匙孔，檢測返回信號，再藉助一系列的算法，最終直接得到熔深，其檢測精度和頻率市場領先。
LDD • 五大核心功能
焊前監測
包括監測焊縫位置是否準確、零件高度是否合適，如有需要，隨時可以直接做尋位和校正；
焊中直接測量熔深
在焊接過程中，在匙孔底部實時監測記錄每條焊縫每一個位置的熔深，以防過淺或過度穿透，以及工藝不穩定性。
焊後焊縫寬度、高度及表面質量的監測
可以圍繞各項監測數據按相應的標准設定容限，實時監控零件是否出現異常；
3D成像技術
該系統使用方式靈活，可搭載YLS/YLR、單模、多模等設備，同時適配於IPG所有焊接頭、擺動頭及振鏡。

LDD-700最大的優勢在於可以實時監測整條焊縫各個點的熔深，同時，還可以兼顧表面質量、熔寬等的監測。在提升電池焊接可控性及安全性上，相比傳統的監測方法，有更高的精度及可靠性。
LDD-700可兼容振鏡實施監測並且成功導入到產線應用。經多個領域、多條產線的行業驗證，已成熟應用於市場上。
文章來源：北京IPG微信公眾號