背景
由于鋰離子電池具有電壓高、容量大、體積小、質量輕,工作溫度范圍寬等優點,鋰離子電池組已被廣泛應用在各個領域,尤其應用于電動車輛領域。目前電動車輛電池串并數目較多,為了保證電池組裝過程中的安全和提高生產工藝性,以及電池的售后可維護性,電池系統采取模塊化設計,不同數目的電池串并在一起,形成一個模組。模組之間的電池間連接通過比較薄的匯流排連接,單模組邊界因為需要集流,對匯流排厚度有一定要求。
案例描述
通過將匯流排(銅和鋁材質)焊接到電池正負極導電柱上,實現電池組的串聯或并聯。
實驗一
激光器 | YLS-4000 |
模式 | CW 連續 |
加工頭 | FLW D50 |
材料 | 鋁(厚1.2mm) |
功率 | 2700 W |
速度 | 100 mm/s |
D50焊接頭
輸出功率高達50kW
YLS4000 激光器
樣件圖片
焊接效果
實驗二
激光器 | YLS-4000 |
模式 | CW 連續 |
加工頭 | FLW D50 |
材料 | 銅(厚0.5mm) |
功率 | 3500 W |
速度 | 100 mm/s |
樣件圖片
焊接效果
實驗三
激光器 | YLS-6000 |
模式 | CW 連續 |
加工頭 |
高功率振鏡 |
材料 | 銅(厚0.5mm) |
鋁(厚1.2mm) | |
功率 | 5200 W (銅) |
4000 W (鋁) | |
速度 | 120 mm/s |
高功率振鏡
輸出功率高達10kW
YLS6000 激光器
遠程焊接,焊接效率更高,一次焊多個工序,
每兩個焊接點的跳轉移動時間可節約1s左右
銅焊接效果
銅焊接效果
遠程焊 vs. 定焦焊
以某型號模組為例,共8個電芯,16個焊點,每個焊點的直徑為14mm,則:
可節約跳轉移動時間:15X1=15s
可節約焊接時間:
(14x3.14/100-14x3.14/120)X16 ≈ 1.17s
共節約15+1.17 ≈ 16.2s
總結
IPG高功率激光器穩定性強,焊接質量好,體積小,易于集成。配合高功率振鏡遠程焊接,可提高效率。定焦焊接,一次焊一道工序,而采用振鏡焊接則一次可以焊接多個工序,以此來提高生產節拍效率。
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