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AMB全新升级:抑制飞溅、更强穿透力、更有效控制热输入
材料来源: IPG光纤激光器           录入时间:2021/1/29 23:57:35

随着新能源汽车产量持续增长,大规模生产可靠、安全的经济型电动汽车对制造工艺提出更高要求。动力电池安全性能的持续提升需要先进的激光设备在制作过程中发挥关键作用。而光纤激光器凭借其高效率、节省能耗、使用寿命长、更高精度加工等诸多竞争优势,正在锂电池制造领域掀起技术革新。

光束模式可调激光器

作为全球领先的高功率光纤激光器领导者,IPG不断推陈出新,针对电池制造过程中难点痛点研发出YLS-AMB光束模式可调激光器。YLS-AMB相比常规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。

AMB可调激光器能够提高焊接速度和质量:

  • 最高12kW中心功率
  • 最高25kW总输出功率
  • > 45% 电光转换效率

近乎实现无飞溅焊接:

  • 焊接无飞溅可最大程度地减少熔融金属污染
  • AMB提高焊接速度的同时减少90%或更多的飞溅
  • 减少飞溅意味着高质量的焊接

单模光纤激光器

此外,IPG针对不同的电池形式均有合适的激光方案选配。例如,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。

IPG单模光纤激光器具有业内最高光束质量:

  • 光束参数乘积 M^2 <1.05 
  • 小芯径14μm,小光斑28μm
  • 功率密度高:160 MW/cm^2

功率密度是指单位面积内传递的功率(Watts⁄cm^2 )

更小的芯径意味着更高的功率密度:

  • 稳定的能量耦合→非常适合铝、铜等高反材料焊接
  • 更强的穿透能力→更大的熔深
  • 更大的深宽比,焊缝表面及背面宽度差距小
  • 更小的热输入→更小的焊接变形
  • 抑制脆性金属间化合物形成→适于异种材料焊接

YLS-SM-AMB

单模光束模式可调激光器

在此基础上,IPG充分结合单模激光及AMB激光焊接优势,推出全新YLS-SM-AMB单模光束模式可调激光器。YLS-SM-AMB可提供最高能量密度的中心光束,这种单模中心光束是专为电动汽车电池制造中的高速焊接应用而设计的,是IPG光束模式可调激光器所独有的。

YLS-SM-AMB单模光束模式可调激光器可提供最高能量密度的中心光束

结合单模激光器及光束模式可调激光器双重焊接优势

  • 适合多层铜箔、铝箔焊接
  • 保证穿透力、有效控制热输入、抑制飞溅
  • 提升焊接质量及稳定性

AMB焊接VS.普通焊接:

30层12um铝箔焊接对比:

使用YLS-SM-AMB焊接30层铝箔近乎无飞溅,焊缝成形美观,焊后熔深均匀,可以最大程度保证电池的安全性;而普通焊接在焊接过程中明显看到有飞溅物产生。

50层8um铜箔焊接对比:

使用YLS-SM-AMB焊接50层铜箔,焊接过程稳定,从而得到更高的焊接速度,焊缝更均匀,更高质量;而普通焊接在焊接过程中产生大量的反射光,存在停机停产的风险,长此以往更是会对激光器造成严重损伤。

IPG利用自身技术优势,对产品不断优化升级,针对最复杂焊接制作过程,提供具有高性价比解决方案,帮助电池企业实现工艺优化和自动化,提升产品性能的同时降低成本。


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