海目星激光张荣：激光焊接在锂电池生产应用中越来越多

11月15日，以“携手•创新产业链未来”为主题的“第四届动力电池应用国际峰会(CBIS2019)”在天津隆重召开，本届峰会由中国化学与物理电源行业协会、电池中国网和天津力神电池股份有限公司联合主办。深圳市海目星激光智能装备股份有限公司能源中心工艺总监张荣表示，海目星在钣金行业和动力电池智能制造行业，以及3C行业实现了快速稳定增长，海目星不仅提供自动化方案还提供完整的结合方案。

图为海目星激光能源中心工艺总监张荣发表演讲
 

张荣表示，海目星在锂电池行业，有专业丰富的能力以及过程管控，为CATL、力神、亿纬等客户提供了超过1000台全自动化设备及40条整线设计方案。据介绍，海目星的制片机设备，有立式的高速激光制片机、分条一体机和卧式机。海目星的新产品裁切一体机，目前可以达到生产效率在240-300ppm之间；整线的解决方案MES系统，可以实现整条线的自主生产方案。

张荣介绍了激光在锂电行业的发展和应用，激光焊接是利用高能量密度的激光素利用热源对物质进行焊接的方法，具有高度的深环比以及高速、自动，属于清洁能源。市面上常用的激光方法是激光头焊接和振镜激光加工头焊接。在锂电池中激光应用中有19个结构件需要焊接，10个需要激光焊接，只有3个可以不用到激光焊接。随着技术的突破，激光焊接会在锂电池的生产过程中应用得越来越多。

据了解，密封钉焊接，一种是脉冲焊接，二是连续焊接。脉冲焊接因为是间断的，所以热输入比较小，锡氢量会减少，厂家比较喜欢。密封钉焊接分三个阶段，首先是初步阶段，4-5mm/s。第二个阶段是量产阶段，密封钉密封焊接可以达到7-8mm/s，海目星一些新技术的导入，在脉冲焊接上做到了突破，可以达到30mm/s，是以前的3倍多。

张荣表示，连续焊接优势是速度快，但在速度快的过程中，容易形成一个热堆积，所以在瞬出的熔池冷却的过程中，没有形成微断裂，脉冲的优点是有微断裂。海目星经过15年的努力，连续激光焊接可以达到15mm/s，实物可以做到300 mm/s，但没有经过测试150是可以做到的，经过规划整机在50-100ppm之间。

密封钉焊接常见的问题是爆点、表面粗糙，爆点一般是因为电解液的残留和密封钉表面的污染，解决的方式是在焊接前加一道激光清洗去除表面的污染，电解液需要酒精的擦试。偏焊因为轨迹的偏移，轨迹的偏移增加了预焊，海目星在增加了预焊的同时还增加了一个预焊压钉的动作，很好地避免了轨迹的偏移。

张荣谈到，顶盖焊接可以概括为三个阶段，第一个阶段是普通头的焊接，只有做到60-80mm/s，因为是属于深熔焊，在焊接的过程中容易出现视孔，在视孔的尾端容易出现闭合，电子蒸汽怎么溢出来，容易造成表面的毛躁，所以不会使工艺做得太快。

第二个阶段是量产的阶段，如何解决视孔的快速合闭，不同的厂家会有不同的操作方法，复合焊接和高频摆动焊接，复合焊接是使其有一个闭合导致视孔产生闭合。

第三个阶段如果再往下走一步的话会有新的突破。海目星做了一些新的尝试，比如说环形光斑的焊接，和复合焊接高速焊接，可以做到300mm/s。

张荣表示，海目星吸取了外界跨行业的东西，为下一步的发展做了铺垫与沉淀。工业对焊接工艺的影响是很大，决定与AI联合，海目星动力电池发展方向是人工智能，通过AI的算法和有效地检测和预判实施工艺的调整，这个门卡可以实施工艺的调整，减少爆点，减少预判的失误AI的预判进行有效地控制。