激光在锂电池行业应用（激光电池现状）

据韩国媒体报道，韩国电池制造商三星SDI已开始使用激光设备清洁方形动力电池所使用的金属外壳。在2019年之前，三星SDI等方形电池制造商并不觉得有必要清理这些外壳，但随着Z-stack工艺的应用和新材料的应用，这种情况已经改变。

随着电池生产变得更加复杂，生产过程中产生的划痕数量也随之增加。这些划痕导致罐口周围区域变脏并降低顶盖的焊接质量。最初，三星SDI使用棉花和清洁剂来清洁这些划痕，但效率太低，他们不得不寻找其他更高效的清洁方法。三星SDI采用激光清洗来清洗机壳，因其高效、环保的优点。清除身体周围的所有划痕和其他不需要的材料。

据悉，三星SDI正在继续开发其第五代电池生产工艺。目前，Z-stack和标签焊接已在生产中得到应用，并计划将激光技术应用到电池片切割工艺中，以提高电池片良率。

在动力电池制造领域

激光加工技术的具体应用有哪些？

1. 激光切割

在激光技术出现之前，在动力电池生产过程中，通常采用传统机械来加工和切割动力锂电池的极耳。传统模切设备在使用过程中，模切毛刺和热影响区过大。可能会影响后续锂电池的性能，可能导致电池过热、短路、甚至爆炸等各种危险问题。

激光切割具有刀具无磨损、切割形状灵活、边缘质量可控、精度更高、运行成本更低等优点。模切效果优于传统模切，毛刺小，热影响区小，大大降低了锂电池的风险。它还有助于降低制造成本，提高生产效率，显着缩短新产品的模切周期。

激光切割主要应用于电池生产中的金属箔分切、金属箔切割（极耳切割）和隔离膜切割。

2、激光焊接

动力电池分为方形、圆柱形和软包电池。目前，方形动力电池在国内的普及程度较高。由于电芯要求“轻”，其材质一般为铝合金。主流厂家的材料厚度在0.8毫米左右，这就要求这些薄材料或细直径电线能够承受高强度的拼接或叠焊，而常规的焊接工艺很难满足要求。

激光焊接具有能量集中、焊接效率高、加工精度高、焊缝深宽比大、可实现自动化等特点；与氩弧焊、电阻焊、超声波焊等相比，热输入小、热影响区小，工件残余应力和变形小，焊接材料损失少，非接触加工，效率更高，焊接精度高，安全性更高。已广泛应用于极耳、电池壳、密封钉、软连接、防爆阀、电池模组等部件的焊接。

3、激光清洗

除了前面提到的韩国三星SDI在焊接前对电池顶盖进行清洗外，激光清洗技术还可以应用于锂电池的极片制造和电芯生产中，如极片涂装前、电池组装过程中以及涂层去除过程。激光清洗可用于任何工艺。与传统的机械刮擦、泡沫胶涂抹或湿乙醇清洗等容易对锂电池其他部件造成损坏的方式相比，激光清洗技术具有不损伤基材、微米级精准控制、节能环保等特点具有诸多优点，完全可以满足电池制造过程中的各种精密清洗要求，可以大大提高电池制造技术水平。

动力电池作为新能源汽车的核心部件，随着新能源汽车市场的逐步爆发，将逐步进入TWh时代。根据国务院办公厅2020年11月2日发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，预计到2025年，国内新能源汽车销量将达到总量的20%左右新车销售。这种市场容量的变化必然会导致现有工艺和制造的革命性颠覆，而激光技术必然具有巨大的市场潜力！

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激光焊接控制系统