在激光技术出现之前，电池行业一直采用传统机械加工，与传统机械加工相比，激光加工具有诸多优势，逐渐被锂离子电池生产厂家认可，可用于金属箔分条、金属箔切割、隔离膜切割，还可用于极耳、电芯外壳、封钉、软连接、防爆、阀门、电池模组的焊接等。
锂电池自1990年问世以来，凭借高能量密度、高电压、环保、长寿命、快速充电等优势，受到3C数码、电动工具等行业的青睐，对新能源汽车行业的贡献尤为突出。近年来，新能源汽车异军突起，相较于传统燃油汽车，新能源汽车采用锂电池作为动力源，作为为新能源汽车提供动力源的锂离子电池行业，市场潜力巨大。
锂离子电池（Li-ion Battery）
锂离子电池又称为锂离子电池，是一种二次电池（可充电电池），主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动来工作。锂电池作为一种新型清洁能源，不仅可以为新能源汽车提供动力，还可以为电动火车、电动自行车、高尔夫球车等各种产品提供动力。
本文将为您介绍动力电池制造中的激光技术，并解释为什么锂电池制造要使用激光切割系统和激光焊接系统。
激光切割系统
锂离子电池的生产由一个个工序紧密相连，一般来说，锂电池的生产包括3个部分：极片制造、电芯制造、电池组装，而在这3大工序中，激光切割是其中的关键工序之一。
锂离子电池加工过程对切割机的精度、可控性要求较高，在使用过程中，模切刀不可避免地会出现磨损，进而掉粉尘、产生毛刺，从而可能引发电池过热、短路、爆炸等危险问题。为了避免危险，使用激光切割机更为合适。
与传统机械切割机相比，激光切割系统具有无刀具磨损、切割形状灵活、边缘质量控制、精度更高、运行成本更低等优势，有利于降低制造成本，提高生产效率，大大缩短新产品模切周期。
锂电池作为新能源汽车的核心部件，直接决定了整车的性能，随着新能源汽车市场的逐渐爆发，未来激光切割机将拥有巨大的市场潜力。
激光焊接系统
动力电池作为新能源汽车的核心部件，其品质直接决定了整车的性能。锂离子电池制造设备一般包括前端设备、中端设备、后端设备3类，设备的精度和自动化水平将直接影响产品的生产效率和一致性。激光焊机作为传统焊接方式的替代，在锂离子电池制造设备中得到了广泛的应用。
激光焊接机是动力电池生产线的重要组成部分，其原理是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，与传统焊接相比，激光焊接具有熔深深、速度快、变形小、对焊接环境要求低、功率密度高、不受磁场影响、不受导电材料限制、无需真空等诸多优势，被广泛应用于高端精密制造领域，尤其是新能源汽车和动力电池行业。
从锂离子电池单体制造到电池组组装，焊接是一个非常重要的制造工序，锂电池的导电性、强度、气密性、金属疲劳性和耐腐蚀性是典型的电池焊接质量评价标准。焊接方法和焊接工艺的选择将直接影响电池的成本、质量、安全性和一致性。接下来， STYLECNC带您了解激光焊接系统在锂电池领域的各类应用。
电池防爆阀焊接
电池的防爆阀是电池封板上的薄壁阀体，当电池内压超过规定值时，防爆阀阀体破裂，防止电池炸裂。安全阀结构巧妙，而这一工艺对激光焊接工艺要求极其严格。在采用连续激光焊接之前，电池防爆阀采用脉冲激光焊接，通过焊点与焊点的搭接覆盖实现连续封口焊接，但焊接效率低，密封性相对较差。连续激光焊接可实现高速高质量焊接，焊接稳定性、焊接效率和良率均能得到保证。
电池极耳焊接
极耳通常分为3种材质，电池正极采用铝（Al）材质，负极采用镍（Ni）材质或镀铜镍（Ni-Cu）材质。在动力电池制造过程中，其中一道工序就是将电池极耳与极柱焊接在一起。在二次电池生产中，需要与另一块铝制安全阀进行焊接。焊接不仅要保证极耳与极柱的可靠连接，还要求焊缝光滑美观。
电池极片点焊
电池电极条所用材料包括纯铝条、镍条、铝镍复合条以及少量铜条。电池电极条的焊接通常采用脉冲焊接机。随着IPG公司准连续波（QCW）激光器的出现，它也被广泛应用于电池电极条的焊接。同时，由于其光束质量好，焊点可以很小，在处理高反射率铝条、铜条以及窄带电池极条（极条宽度小于1微米）的焊接方面具有独特的优势。5mm).
动力电池外壳与盖板密封焊接
动力电池外壳材料有铝合金和不锈钢，其中铝合金用得最多，一般为3003铝合金，少数采用纯铝。不锈钢是激光焊接性最好的材料。无论是脉冲还是连续激光，都能得到外观和性能良好的焊缝。采用连续激光焊接薄壳锂电池，效率可提高5~10倍，外观效果和密封性能更佳。因此，在该应用领域有逐步取代脉冲激光的趋势。
动力电池模组及PACK焊接
动力电池之间的串并联一般都是通过连接片与单体电池的焊接来完成的。正负极的材料是不一样的，一般有铜和铝2种材料。由于铜和铝通过激光进行焊接，会形成脆性化合物，为了满足应用要求，通常采用超声波焊接，而铜与铜、铝与铝一般采用激光焊接。同时由于铜和铝导热很快，对激光的反射率非常高，而且连接片的厚度比较大，所以需要采用功率较大的激光来实现焊接。
由此可见激光焊接在众多的焊接方法中已经脱颖而出。首先，激光焊接能量密度高，焊接变形小，热影响区小，可以有效提高零件的精度，焊缝光滑无杂质，均匀致密，无需额外的打磨工作；其次，激光焊接可以精确控制，光斑小，定位精度高，容易配合机械臂实现自动化，提高焊接效率，减少工时，降低成本；另外，激光焊接薄板或细径丝材，不会像电弧焊那样容易产生回流现象。并且可焊材料范围广，可以实现不同材料之间的焊接。
趋势
目前，新能源行业的快速发展带动了锂电池行业和锂电池设备制造业的同步增长，为激光切割机、激光焊接机、激光雕刻机在锂电池市场的大规模应用提供了良好的土壤。可以预见，随着新能源市场的不断发展，品质要求的逐步提高，激光技术的不断进步，未来将有更多的激光切割机、激光焊接机能够应用在锂电池市场，更多的激光机制造商能够从锂电池行业中获益。
