最近動(dòng)力電池真的火了！原材料價(jià)格“瘋狂上漲”，產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)增產(chǎn)，資本市場(chǎng)多只概念股漲停。

1、動(dòng)力電池是什么？

全球電動(dòng)汽車行業(yè)將為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力的電池稱為動(dòng)力電池，將現(xiàn)有的鉛酸電池、鎳氫電池和新的鋰離子電池分為動(dòng)力型動(dòng)力電池(混合動(dòng)力汽車)和能源型動(dòng)力電池(純電動(dòng)汽車)。

眾所周知，動(dòng)力電池是新能源汽車的“心臟”。動(dòng)力鋰電池主要是三元材料電池和磷酸鐵鋰電池，下游是新能源汽車的安裝應(yīng)用，放電功率比普通電池更高。

作為新能源汽車的輔助產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，動(dòng)力電池行業(yè)也迎來(lái)了爆炸性增長(zhǎng)。

資料來(lái)源：中國(guó)工業(yè)研究所

2、動(dòng)力電池與激光焊接的關(guān)系

動(dòng)力電池占新能源汽車整車成本的30% ~ 40%，是新能源汽車成本的最大部分，對(duì)新能源汽車的壽命里程、車輛壽命、安全等核心指標(biāo)有著非常重要的影響，因此，提高動(dòng)力電池性能是提高新能源汽車整體性能的關(guān)鍵。

動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

在動(dòng)力電池生產(chǎn)過(guò)程中，從種植地制造到包裝組裝，焊接是一個(gè)非常重要的制造過(guò)程。特別是，動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)包含各種材料，如鋼、鋁、銅、鎳等，這些金屬可以由電極、電線或外殼制成。因此，無(wú)論是一種材料之間還是多種材料之間的焊接，對(duì)焊接工藝的要求都越來(lái)越高。

激光焊接利用激光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性工作，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將激光束集中在小區(qū)域，在極短時(shí)間內(nèi)焊接的地方形成能量高度集中的熱源區(qū)域，融化焊接物，形成堅(jiān)硬的釬焊和焊接。

在動(dòng)力電池整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上，激光焊接主要用于動(dòng)力鋰電池中游生產(chǎn)。以非常靈活、準(zhǔn)確、高效的精密焊接方法，可以滿足動(dòng)力電池生產(chǎn)過(guò)程的性能要求，是動(dòng)力電池制造過(guò)程中的首選，現(xiàn)已成為動(dòng)力電池生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

3、動(dòng)力電池通用焊接應(yīng)用

電源電池分為方形、圓柱形和柔性包裝電池。目前，動(dòng)力電池生產(chǎn)中激光焊接的使用過(guò)程主要是：

中途工藝：極耳焊接(包括預(yù)焊)、極臺(tái)點(diǎn)焊、芯進(jìn)入殼的預(yù)焊、外殼蓋密封焊接、注入口密封焊接等。

背面工藝：包括電池組模塊的接頭焊接、模塊后面蓋子上的防爆閥門焊接等。

1、電池防爆閥焊接

防爆閥是電池密封板的薄壁閥，當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過(guò)指定值時(shí)，防爆閥體會(huì)先破裂，使其灰心喪氣，釋放壓力，防止電池破裂。防爆閥門結(jié)構(gòu)巧妙，使用激光將兩個(gè)形狀固定的鋁金屬板材焊接在一起。電池內(nèi)部壓力提高到一定值時(shí)，鋁片在設(shè)計(jì)的凹槽位置破裂，防止電池進(jìn)一步膨脹爆炸。因此，該工藝對(duì)激光焊接工藝要求非常嚴(yán)格，要求焊接密封，嚴(yán)格控制熱輸入量，確保焊接的破壞壓力值穩(wěn)定在一定范圍(一般為0.4~0.7MPa)內(nèi)，如果太大或太小，會(huì)對(duì)電池的安全性產(chǎn)生很大影響。

因此，防爆閥通常使用接合焊接。實(shí)踐證明，使用國(guó)玉激光復(fù)合焊接激光可以實(shí)現(xiàn)高速、高質(zhì)量的焊接，保證焊接穩(wěn)定性、焊接效率和收率。

2、極柱焊接

電池蓋的磁極分為電池內(nèi)部和外部連接。電池內(nèi)部連接是電芯極耳和蓋極柱的焊接。電池外部連接是通過(guò)切片焊接形成電池模塊的串行、并行電路的電池磁極。

電池的兩極是電池的兩極，一般兩極用鋁，陰極用銅。常用的結(jié)構(gòu)是鉚釘結(jié)構(gòu)，鉚釘壓力完成后全部焊接，通常是大小為直徑8的圓。焊接時(shí)，對(duì)于符合設(shè)計(jì)要求的張力和導(dǎo)電性，優(yōu)先選擇光束質(zhì)量、能量分布均勻的光纖激光器或復(fù)合焊接激光器。光纖激光器，復(fù)合焊接激光焊接可以實(shí)現(xiàn)的電極柱的鋁鋁-鋁結(jié)構(gòu)焊接，銅-銅結(jié)構(gòu)焊接穩(wěn)定性，減少飛濺，提高焊接收率。

3、轉(zhuǎn)接片焊接

適配器片和軟連接是將電池蓋連接到電池的核心部件。電池的過(guò)流、強(qiáng)度和低飛濺要求都要考慮在內(nèi)，因此在與蓋子的焊接過(guò)程中要有足夠的焊接寬度，防止電池短路，防止粒子掉在電池上。陰極材料銅是低吸收率的高半材料，焊接時(shí)需要更高的能量密度， 國(guó)玉激光最新藍(lán)光復(fù)合激光器可以很好地解決高半和飛濺等傳統(tǒng)工藝難題。

4、殼體封口焊接

動(dòng)力電池的外殼材料是鋁合金和不銹鋼，鋁合金最多，純鋁也少。不銹鋼是激光焊接性最好的材料，特別是304不銹鋼，無(wú)論是脈沖還是連續(xù)激光，都能得到外觀和性能都很好的焊接。

使用連續(xù)激光焊接薄鋰電池，效率可以提高5~10倍，外觀和密封性都很好?，F(xiàn)在，為了追求更快的焊接速度和更均勻的外觀，大多數(shù)公司開(kāi)始使用復(fù)合焊接和環(huán)形光斑，而不是以前低速的單一光纖焊接。目前，大部分量產(chǎn)線焊接速度達(dá)到200mm/s，部分制造商的光纖焊接低速線為了確保焊道的穩(wěn)定性，一般量產(chǎn)速度為70mm/s。

5、密封釘(電解液注入口)焊接

密封釘(液孔帽)的形式也很多，通常是直徑為8毫米、厚度約為0.9毫米的圓形帽。焊接的基本要求是耐壓值達(dá)到1.1MPa，密封，不能有針孔、裂紋、爆炸點(diǎn)。

作為芯焊的最后一道工序，密封釘焊的收率尤為重要。密封釘焊接時(shí)殘留電解質(zhì)的存在會(huì)導(dǎo)致爆點(diǎn)、針孔等缺陷，抑制這些缺陷的重要方法是減少熱輸入量。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)及市場(chǎng)廣泛驗(yàn)證，使用 國(guó)玉激光自行開(kāi)發(fā)的激光器可以大大提高穩(wěn)定性和兼容性，大大提高收率，目前國(guó)玉激光密封釘焊接的收率可達(dá)99.5%。

6、動(dòng)力電池電池模塊和電池包焊接

電池模塊是鋰離子電池的串行并行組合，可以理解為添加單個(gè)電池監(jiān)控和管理設(shè)備。電池模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)常決定電池組的性能和安全性。其結(jié)構(gòu)必須對(duì)電芯起支撐、固定和保護(hù)作用。它還將成為判斷電池模塊優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，包括過(guò)流要求、電流均勻性、核心溫度控制、出現(xiàn)嚴(yán)重異常時(shí)斷電、避免連鎖反應(yīng)等。

銅和鋁之間使用激光后容易形成脆的化合物，不能滿足使用要求，一般除超聲波焊接外，銅和銅、鋁、鋁一般使用激光焊接。同時(shí)，銅和鋁傳熱快，激光反射率極高，連接器厚度相對(duì)較大，因此焊接需要更高功率的激光。

關(guān)于國(guó)玉激光

國(guó)玉激光是新能源行業(yè)公認(rèn)的動(dòng)力電池焊接專家，是新能源動(dòng)力電池激光焊接系統(tǒng)解決方案的核心供應(yīng)商，在動(dòng)力電池焊接領(lǐng)域積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。擁有業(yè)界領(lǐng)先的半自動(dòng)和全自動(dòng)激光焊接解決方案，包括振鏡激光焊接機(jī)和平臺(tái)激光焊接機(jī)等。經(jīng)過(guò)6年的研究和技術(shù)積累，國(guó)玉激光可以為客戶提供滿足客戶不同需求的定制激光焊接及自動(dòng)化解決方案。