抑制/消除飞溅粉尘 看IPG如何助力电芯一致性提升

抑制/消除飞溅粉尘 看IPG如何助力电芯一致性提升
2021-03-09 14:51:42 电池中国网

近日,现代汽车与LG新能源就Kona自燃召回事项达成了初步一致议案:现代汽车承担召回费用的30%,而LG新能源则要支付剩余的70%费用。据知情人士分析,此次Kona电动汽车召回的总费用预计高达1.4万亿韩元(约80亿元人民币),高于此前预计的1万亿韩元。

据媒体此前报道,召回数量达数万辆的Kona,可能是因其电芯内部有缺陷(杂质),存在起火隐患,而被迫召回。从召回数量和费用可以看出,无论是对于现代汽车,还是电池供应商LG新能源,都是不小的经济负担,同时对品牌声誉也会造成冲击。

据了解,从生产制造环节来看,电芯内部混入杂质,一种是锂电池正负极等材料在前期混入了杂质;另一种是电芯在切割、焊接、清洗等生产过程中留下了粉尘或异物。而这些在极端情况下都有可能导致电芯内短路,引发电池热失控并产生起火风险。

针对第一种情况,目前产业界已经有比较好的预防措施,通过多个环节的严格设计避免杂质混入,进而提升电芯的良品率和一致性;针对第二种情况,抑制或消除飞溅,提升焊接质量已成为电池企业对激光切割设备提出的迫切要求。

值得注意的是,从设备端来看,为抑制飞溅,提升焊接质量及效率也已经成为上游设备企业竞争的主战场。

目前,光纤激光技术主要应用于动力电池生产过程中的电芯、极柱、软连接、注液孔、防爆阀、模组、极耳等激光焊接;极耳、极片的切割和清洗、钻孔、雕刻等环节。

“我们很早就瞄准了飞溅这个客户的痛点,为切实有效地抑制飞溅产生,有效提升焊接质量,推出了YLS-AMB激光器,”此前,IPG(北京)光纤激光技术有限公司应用部经理张婧博士在接受电池中国网采访时表示,“相较常规激光器,YLS-AMB光束模式可调激光器最大的优势在于可以有效抑制飞溅产生,提升焊接质量及良率,特别是在电池行业应用较多的铝、铜材料上效果非常明显。”

作为全球高功率光纤激光器和放大器的领导者——IPG,凭借其国际领先的光纤激光器研发技术,推出新产品YLS-AMB光束模式可调激光器及LDD-700焊接全过程监测系统,助力锂电池企业提升产品性能。

据了解,成立于1990年的IPG,从成立至今一直专注于光纤激光器的研发与制造,是全球高功率光纤激光器的领导者,从成立至今也积累了强有力的竞争优势:一是IPG产品线丰富,在各个领域均有对应的产品方案;二是除产品本身优势外,IPG在全球都有强大的技术与工艺团队支持,“IPG可以为客户提供从工艺可行性验证到工艺开发、现场调试等全方位的支持,选择了IPG,就相当于同时选择了整个IPG技术团队的服务支持。”

依托多年在这一领域的积累和深度理解,IPG可以针对不同封装形式的电池配套相应的激光设备。以软包电池为例,软包电池极耳焊接,多为零点几毫米薄金属片叠焊而成,且很多情况下会涉及铝/铜异种材料的焊接。这就要求对热输入严格控制,热输入过大,焊接变形大,且会产生大量的金属间化合物脆性相,使接头强度下降严重。如何在控制热输入的同时保证一定的搭接界面面积是得到优质焊缝的核心。采用IPG的1000-2000W单模激光器,芯径14um,可以得到小的熔池、高的功率密度,同时结合摆动焊接,可以充分满足焊接效果及效率要求。

在产品迭代更新上,IPG也保持着引领优势。“过去,100W脉冲激光器曾经是极片切割的主打设备,但为满足锂电制造的效率需求,IPG持续推进200W、300W甚至500W更高功率等级激光器的应用,让切割速度从30m/min、45m/min、60m/min不断提升,已提升至120m/min的切割速度。”

3月18-19日,第二届新能源汽车及动力电池(CIBF2021深圳)国际交流会将在深圳会展中心召开,会议将聚焦“软包电池技术应用与发展”。届时,IPG(北京)光纤激光技术有限公司应用部经理张婧博士将发表题为《光纤激光解决方案助力电池行业提质增效》的主题演讲,将同与会嘉宾一同分享IPG从设备端提升电芯制造一致性、良品率和效率的创新成果,敬请关注。

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