激光焊接在锂电池制造中的应用

　　激光焊接在锂电池制造中的应用：激光焊接是锂电池制造的重要工序焊接是动力电池电芯制造和模组PACK制造环节非常重要的工序。动力电池的电极、导线或外壳等包含钢、铝、铜、镍等多种材料，各种材料之间的焊接对工艺提出了较高的要求。激光焊接具有高精密度、灵活、精确和高效的特点，特别适合应用于锂电池制造，已成为标配工艺。激光焊接在锂电池产线设备投资中占比约5%-15%，在动力电池生产中使用激光焊接的环节主要包括：1)中道工艺：极耳的焊接(包括预焊接)、极带的点焊接、电芯入壳的预焊、外壳顶盖密封焊接、注液口密封焊接等;2)后道工艺：包括电池模组Pack的连接片焊接，以及模组盖板上的防爆阀焊接等。
 

　　方形、软包、圆柱电池对焊接的要求

　　根据不同的封装形式，动力电池可分为方形电池、圆柱电池和软包电池。方形和圆柱电池的壳体材料主要有铝材和不锈钢。激光焊接部位主要有壳体的封装、顶盖防爆片及安全盖的焊接、密封钉焊接、电芯极耳与顶盖的焊接等。不同类别电池的焊接难点和解决方案不同。方形电池的焊接工艺最重要的工序是壳盖的封装，分为顶盖和底盖的焊接，部分小体积电池采用了“拉深”工艺制造电池壳则只需进行顶盖焊接;方形电池的焊接方式主要分为侧焊和顶焊，其中侧焊对电芯内部的影响较小，但对激光器的稳定性、材料的洁净度等要求较高，顶焊对焊接设备要求较低，但可能会有少量飞溅进入电芯内，以及对壳体前段加工要求较高。圆柱电池电芯的焊接主要是正极的激光焊接，负极部位壳体薄容易焊穿，通常采用负极免焊接工艺。软包电池极耳焊接对焊接工装要求较高。

　　4680大圆柱电池对激光焊接技术要求提升

　　4680电池为特斯拉推出的直径为46mm，高度为80mm的新一代圆柱电池，优化了散热性能、生产效率、充电速度，能量密度、循环性能有进一步的提升空间。4680电池极耳与集流盘或壳体连接中，对激光焊接技术要求较高。相较于传统的圆柱形电池，4680电池的极耳数量大幅增加，焊接也从原来的两个极耳的点焊变为了全极耳的面焊，焊接的工序和焊接量都将变多，激光强度和焦距控制难度提升，并且容易焊穿烧到电芯内部或者虚焊，进而影响良率，因此对焊接工艺提出了更高的技术要求。并且，随着焊接难度与焊接量的提升，预计4680电池产线中激光焊接设备的价值量将提升。