阿帕奇(北京)张婧:光纤激光解决方案助力电池业提质增效
发布时间:2021-03-26 12:32:27
关键词:制造设备


撰稿丨杨志廷
编辑丨麦 子
美编丨CBEA独耀

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图为阿帕奇(北京)光纤激光技术有限公司应用部经理张婧发表主题演讲


“阿帕奇不仅仅满足于成熟的产品,我们也一直在面向客户的需求不断地开发新产品,因为创新才是一个企业的生存之源。”


日前,“第二届新能源汽车及动力电池(CIBF2021深圳)国际交流会”在深圳举行,在由多氟多冠名的“智能制造助推软包电池提质降本”专场论坛上,阿帕奇(北京)光纤激光技术有限公司应用部经理张婧发表了主题为“光纤激光解决方案助力电池行业提质增效”的演讲。


据张婧介绍,阿帕奇(北京)光纤激光技术有限公司是由全球最大的光纤激光制造商之一IPG PHOTONICS于2006年在中国投资成立,目前在中国设有北京、上海、深圳和武汉四大应用服务中心,同时售后网点遍布全国,可以对客户做到及时快速的响应。


在产品覆盖方面,张婧表示,在方形、软包和圆柱电池的制作过程中,除了极片卷绕(与激光无直接关联)环节外,正负极极片切割、极片清洗、电芯、模组、PACK等环节都需要用到激光产品,而阿帕奇在各环节均有产品布局及完善解决方案,并做到成熟应用;从产品功率覆盖性层面看,从几瓦的打标激光器至120千瓦的超高功率激光器,阿帕奇拥有超过500种不同的激光器;从产品波长覆盖性层面看,其产品线包括红外、绿光、紫外等各个波长的激光器。


在谈及设备应用时,张婧重点介绍了以下几类设备及系统。


第一,YLR系列单模激光器。据张婧介绍,软包电池焊接应用领域YLR系列单模激光器是最多的,目前电池行业降本压力越来越大,效率要求越来越高,该领域的激光器也从最早使用的500W,逐渐升至700W、1500W,现在2000W已成为主流配置。张婧表示,IPG推出的单模激光器,其光纤芯径为14微米,相较于市面其它品牌的单模激光器(芯径多为20um或25um),具有小芯径的优势。此外,该设备还具有强焊接能力、高焊速、小热输入及变形的优势,适用于极耳和汇流排焊接。


第二,AMB光束模式可调激光器。该设备多应用于方形电池焊接,焊接材料多为相对较厚的铝、铜等,其突出特点是能产生高能密度的中心光束+大芯径外环光束组合形成可调控的光斑。该设备的总功率可达25千瓦,光电转换效率达到45%,中心芯径有50um、150um两种规格可选,外环芯径有150um、300um、400um、600um等多种规格可选。其中,焊铝、铜材料倾向于推荐50um/150um配置,焊钢及焊铝时优选100um/300um。该设备最大的优势可以通过将焊接匙孔开口扩大,抑制飞溅产生。


第三,单模AMB激光器。该设备是一款具有小热输入、强穿透力、能有效抑制飞溅等优势的组合型产品,非常适用于箔材焊接。据张婧介绍,这款设备已经在美国实验室做过多层箔的点焊实验(数十层的铜箔和铝板的焊接),焊点的尺寸稳定性很好,而且飞溅抑制效果明显。


第四,LDD焊接全过程监测系统。该系统基于内联相干成像原理,通过主动发射半导体激光打到工件表面及焊接匙孔,检测返回信号,再借助一系列的算法,最终直接得到熔深,其检测精度和频率市场领先。据其介绍,该产品具有四项主要功能。


第一项功能:焊前检测。比如焊缝位置是否准确、零件高度是否合适,如有需要,随时可以直接做寻位和校正;


第二项功能,也是它的核心功能:直接测量熔深,可以获得每条焊缝每一个位置的熔深(传统的切片顶多是一条焊缝切几个,无法得到整条焊缝的数据);


第三项功能:焊后焊缝宽度、高度及表面质量的检测,可以围绕各项检测数据按相应的标准设定容限,实时监控零件是否出现异常;


第四项功能:3D成像技术。据悉,该系统使用方式灵活,可搭载YLS/YLR、单模、多模等设备,同时适配于阿帕奇公司所有焊接头、摆动头及振镜。


通过跟踪测试发现,该系统的熔深和切片监测误差小于100um,完全满足生产线的检测要求;而在极耳焊接上,也可帮助客户直接做在线的判断,比如说焊后的高度、宽度,有没有累计超过它的缺陷,然后实时输出。LDD焊接全过程监测系统正凭借焊前、焊中、焊后全过程的监测,为电池安全制造“保驾护航”。


稿件来源: 电池中国网
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