通快应用:电池母线焊接

挑战:经济且工艺可靠地制造用于电动汽车的高性能锂离子电池

如今,电动汽车的制造几乎只采用电解质型锂离子电池。固态电池或其他化学组件等替代组件迄今尚未达到所需的工业成熟度。

锂离子电池的生产是一个非常复杂和敏感的过程,牵涉的材料和能源成本非常高。因此,必须在大批量且尽量减少废品的情况下高效开展制造过程。电池行业的首要目标是实现高重力能量密度 (Wh/kg),从而实现高里程(续航里程),这直接反映在电动汽车的续航里程上。此外,还需要开发并制造出满足汽车工业对安全性、性能和使用寿命等方面高要求的电池。 激光作为一种工具,在加工可靠性、精度和性能方面具有突出的优势。

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不同的电池类型,相同的应用

在电动汽车中可使用三种类型或规格的锂离子电池。所有类型的功能原理基本相同。主要区别在于设计、要求和用料。

袋式电池

袋式电池的优点在于,其几何形状 几乎可以自由选择,并且尺寸易于扩展。 所谓的“咖啡袋电池”与其他类型的电池相比,制造相对简单,但为确保安全运行,在模块层面的成本明显更高。这是汽车结构中目前第二常见的电池设计,其特点是散热好,能量管理简单。这一点通过电池放电器的自由定位和电极堆叠(阳极叠于阴极上,由分离器隔开)实现。

通快汽车应用:方形电池
棱柱形电池

棱柱形电池通常由堆叠的阳极和阴极包组成,即所谓的电池堆。固定的金属外壳规格具有节省空间的优势,特别是将电池封装到模块中时。棱柱形电池壳的制造较为复杂,但可在模块层面提供较高的安全性和能量密度。棱柱形电池的特点是能量密度与安全性良好结合,并且使用寿命长。这是目前电动汽车中最常见的电池规格。

通快汽车应用:圆柱电池
圆柱形电池

圆柱形电池 是一种成熟的电池制造工艺。汽车制造中经常使用 21700 型。由于其设计,这种电池类型的最大充电量有限。因而需要大量电池才能实现高性能。圆柱形电池 与大多数堆叠式棱柱形电池或袋式电池 不同,它只有各一个阳极和阴极,通过分离器分别绕成圆柱形卷。但在模块层面,圆形设计会造成明显的空间损失。

在制造电池时激光用于哪些方面?

加工链内所选的关键应用,以棱柱形电池为例

电动汽车顾问——共同助力电动汽车

想要了解我们在电动汽车制造之路上能如何提供强有力的支持?作为 OEM、TIER、电池制造商和集成商的工艺供应商,我们拥有丰富的专业知识,您可从中获益。此外,我们是众多公共和私人研究计划的合作伙伴,我们与之共同开发电池生产的新型工艺解决方案。

通快是您的得力伙伴

无论是用于焊接铜材料的绿色波长激光器、用于无飞溅和无孔焊接铝和铜的光束成形激光器(BrightLine Weld),还是用于质量保证和过程监控的特殊多传感器系统——通快可为电池生产提供无数创新的制造解决方案。您将受益于我们包含广泛的光源、加工头、多传感器系统和应用技术选项的工艺方案。

电池制造产品系列

通快的 BrighLine Weld 技术是利用高功率红外激光器对母线、软接头、罐盖或模块外壳进行低飞溅激光焊接的关键。此外,我们的绿色波长 TruDisk 激光器非常适合铜等高反射材料——平均激光功率高达 2kW cw 或脉冲功率高达 400 W。由此可实现明确和恒定的焊接深度,确保可重复的过程。此外,通过热传导焊接,您还可以从输入工件的低热量中获益。我们的多传感器系统(VisionLine OCT 和焊接深度监控)是专为自动化和高效生产而开发的。因此,您可以始终依靠完整的记录和可追溯性。

面向客户的高效和强大的系统

由于每个激光器具有多个输出光路,我们的 TruDisk Laser Design 可以在分时和冗余模式下充分利用激光器。此外,凭借我们的激光功率调节,您还可以获益于始终如一的工件激光功率。

通快是创新保障

我们将自己视为您的应用顾问和开辟全新制造可能性的推动者。我们深厚的行业知识和身为激光先驱的数十年经验将使您受益匪浅。

着眼全球,立足本地

获益于专家建议和我们遍布全球的实验室和服务网络。无论您需要的是服务还是应用开发——我们都能在本地为您提供支持。例如,在状态监测服务中,通快的专家和算法会监控您的激光器以便进行预测性维护,特别是对于敏感的大型生产线。

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