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龙门振镜激光焊接机:新能源电池的“超级焊将”
点击次数:50 更新时间:2025-03-13

新能源汽车浪潮与电池焊接难题

龙门振镜焊电池.jpg
近年来,新能源汽车行业迎来了前所未有的发展机遇,随着全球对环境保护和可持续发展的关注度不断提高,新能源汽车作为传统燃油汽车的理想替代品,市场份额持续攀升。据相关数据显示,2024 年我国新能源汽车产销量突破 1000 万辆,产销量连续多年全球第一,已成为全球最大市场。预计 2025 年我国新能源乘用车零售销量将达 1330 万辆,同比增长 20%,渗透率有望达到 57% ,继续领跑全球新能源汽车市场。
在新能源汽车中,电池作为核心部件,其性能和质量直接影响着汽车的续航里程、动力性能和安全性能。电池的焊接工艺至关重要,它不仅要求焊接强度高,以确保电池在各种工况下都能稳定工作,还要求焊接过程中热影响区小,以避免对电池内部结构和性能造成损害。此外,随着新能源汽车的规模化生产,对焊接效率和一致性也提出了更高的要求。传统的焊接方法在面对这些严格要求时,往往显得力不从心,难以满足新能源汽车电池生产的需求。而龙门式振镜激光焊接机的出现,为解决这些难题带来了新的希望。

龙门式振镜激光焊接机大揭秘

工作原理深度剖析

龙门式振镜激光焊接机的工作过程如同一场精密的 “光与热的舞蹈”。首先,激光发生器作为核心部件,产生出一束具有高能量密度的激光光束 ,这束光束就像是焊接机的 “能量之源”,为后续的焊接工作提供强大的动力。
随后,激光光束进入到由 X 轴和 Y 轴两个方向的反射镜组成的振镜扫描系统。在高速马达的驱动下,这两片振镜能够按照特定的规律快速摆动。这就好比两个技艺高超的舞者,通过精准的动作调整,实现激光束在水平和垂直方向上的快速扫描。计算机则如同这场舞蹈的 “指挥家”,精确地控制着振镜摆动的速率和角度,从而确保激光束能够准确无误地抵达工件上的预定位置,描绘出所需的焊接轨迹。
调整后的激光光束通过聚焦透镜,被聚焦成一个极小的光斑。这个过程就像是将分散的光线汇聚成一把 “锐利的光剑”,极大地提高了能量密度。聚焦后的激光束照射到工件表面,材料迅速吸收激光的能量并转化为热能,使得局部温度急剧升高,材料瞬间熔化形成熔池。随着激光束按照预定轨迹持续移动,熔池也随之移动,当激光束离开后,熔池逐渐冷却固化,最终形成牢固的焊缝。在整个焊接过程中,焊接控制系统实时监测焊接情况,就像一个尽职的 “监工”,及时调整激光束的能量和位置,保障焊接质量与效率,同时采用闭环反馈控制机制,确保振镜摆动精度与稳定性。

独特结构优势尽显

龙门式振镜激光焊接机的龙门结构,赋予了它诸多独特的优势。这种结构就像是一个坚固的桥梁,为焊接过程提供了稳定的支撑,使得焊接过程更加平稳可靠,减少了因设备晃动而产生的焊接误差。同时,龙门结构使得焊接范围得到了显著扩大,可以轻松应对大型电池组件的焊接需求,无论是方形电池的长焊缝,还是圆形电池的圆周焊接,都能游刃有余。而且,龙门式设计便于与自动化生产线进行集成,就像一个无缝衔接的齿轮,能够与其他生产设备协同工作,实现电池生产的自动化和智能化,大大提高了生产效率,降低了人工成本。

在新能源电池焊接中的 “高光时刻”

防爆阀焊接:安全的 “守护焊”

防爆阀作为电池的安全保障关键部件,其焊接质量至关重要。在过去,传统的脉冲焊接方式在焊接防爆阀时,需要通过大量焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接 ,这一过程就像是用许多小块拼图来拼凑出一个完整的图案,不仅效率低下,而且密封性也难以达到理想状态,就如同拼图之间总会存在一些缝隙。
而龙门式振镜激光焊接机采用连续激光焊接技术,彻底改变了这一局面。它就像是一位技艺精湛的画家,能够一气呵成地完成一幅画作。连续激光焊接速度极快,能够实现高速高质量的焊接,大大提高了生产效率。而且,其焊接稳定性极佳,焊缝均匀致密,密封性得到了极大的提升,有效降低了电池在使用过程中发生爆炸的风险,为电池的安全使用提供了可靠的保障,成为了防爆阀焊接的不二之选。

极耳焊接:连接的 “精细焊”

极耳作为电池正负极的引出端,其焊接质量直接关系到电池的导电性能和整体稳定性。在焊接极耳时,不仅要确保极耳与极柱之间实现可靠连接,就像桥梁的两端要稳固地连接在一起,而且对焊缝的美观度也有着严格的要求,焊缝需要平滑美观,不能有任何瑕疵。
龙门式振镜激光焊接机凭借其精确的能量输出和焊点位置控制能力,能够将激光束精准地聚焦在极耳与极柱的连接处,实现快速且精准的焊接。它可以根据极耳的材质和厚度,灵活调整激光功率、脉冲宽度和焊接速度等参数,确保焊接质量的同时,还能使焊缝光滑无杂质、均匀致密,焊点外观整洁美观,无需后续的打磨或修整工序,完美地满足了极耳焊接的高要求,为电池的高效稳定运行奠定了坚实的基础。

壳体与盖板封口焊接:密封的 “完美焊”

在动力电池的制造中,壳体与盖板的封口焊接对于电池的密封性和防护性能起着决定性作用。传统的焊接方式在面对这一环节时,往往会出现焊接效率低、焊缝不美观以及密封性不佳等问题,就像是一件衣服的缝合处不仅粗糙,还容易透风。
相比之下,龙门式振镜激光焊接机采用连续激光器进行焊接,展现出了显著的优势。它的焊接效率极高,能够在短时间内完成大量的焊接任务,就像一位快手裁缝,快速地完成衣物的缝制。而且,焊接后的外观效果十分出色,焊缝平整光滑,为电池增添了一份精致感。最重要的是,其密封性极佳,能够有效地防止外界杂质和水分进入电池内部,保护电池内部结构不受侵蚀,延长电池的使用寿命,为电池的长期稳定运行提供了有力的保障,成为了壳体与盖板封口焊接的理想选择 。

相比传统焊接,优势何在?

精度:毫厘之间见真章

在新能源电池焊接中,精度是衡量焊接质量的重要指标之一,哪怕是极其微小的偏差,都可能导致电池性能的大幅下降,甚至引发安全隐患。龙门式振镜激光焊接机凭借其先进的振镜扫描系统和高精度的控制系统,能够将激光束精确地聚焦在焊接部位,实现微米级别的高精度焊接。这就好比用最精细的画笔在微小的画布上作画,每一笔都精准无误。
在焊接极耳时,它可以将激光束准确地定位在极耳与极柱的连接处,确保焊接点的位置精度控制在极小的范围内,有效避免了虚焊、漏焊等问题的发生 ,大大提高了电池的良品率,为电池的稳定性能提供了有力保障。

效率:速度带来的生产飞跃

在如今这个快节奏的时代,效率就是企业的竞争力。新能源汽车市场需求的爆发式增长,对电池的生产效率提出了极高的要求。龙门式振镜激光焊接机的焊接速度极快,相比传统焊接方式,其速度可提升数倍甚至数十倍,就像短跑冠军与普通人的速度差距。
在防爆阀焊接中,传统的脉冲焊接方式需要逐个焊点进行焊接,速度慢且效率低,而龙门式振镜激光焊接机采用连续激光焊接技术,能够快速完成整个防爆阀的焊接,极大地提高了生产效率,缩短了生产周期,使企业能够在激烈的市场竞争中抢占先机。

热影响区:微小影响保性能

热影响区是焊接过程中不可避免的问题,但对于新能源电池来说,热影响区过大可能会导致电池材料的性能发生变化,影响电池的使用寿命和安全性能。龙门式振镜激光焊接机的热影响区极小,就像用一把精准的手术刀进行手术,只对病变部位进行处理,而对周围组织的影响微乎其微。
在焊接过程中,它可以通过精确控制激光的能量和作用时间,将热量集中在焊接区域,减少对周围材料的热影响,从而有效保护电池材料的性能,避免因过热导致的电池容量下降、内阻增大等问题,提高了电池的质量和可靠性 。

实际应用案例与数据说话

以国内知名的新能源电池生产企业为例,在引入龙门式振镜激光焊接机之前,该企业采用传统焊接方式进行电池生产,生产效率较低,每个班次的产能仅为 5000 个电池单元 。而且,由于传统焊接方式的精度和稳定性有限,良品率也一直徘徊在 85% 左右,这不仅增加了生产成本,还影响了产品的市场竞争力。
在引入龙门式振镜激光焊接机后,生产效率得到了显著提升。龙门式振镜激光焊接机的高速焊接特性,使得每个班次的产能提升至 15000 个电池单元,生产效率足足提高了 200% ,就像给生产速度按下了 “快进键”。同时,得益于其高精度的焊接控制和极小的热影响区,电池的良品率也大幅提高,达到了 98% 以上,有效地降低了次品率,提高了产品质量,为企业节省了大量的成本。
这些实实在在的数据,充分证明了龙门式振镜激光焊接机在新能源电池生产中的卓越性能和显著优势,也为其他新能源电池生产企业提供了有力的参考和借鉴 。

未来展望:与新能源共腾飞

展望未来,随着新能源汽车行业的持续蓬勃发展,龙门式振镜激光焊接机也将迎来更加广阔的发展空间。在技术创新方面,它将朝着更高功率、更智能化的方向迈进。更高功率的激光焊接机能够实现更快速、更深入的焊接,进一步提高生产效率和焊接质量,满足大规模生产的需求。智能化技术的应用也将不断深化,例如引入人工智能算法,使焊接机能够根据不同的焊接任务和材料特性,自动优化焊接参数,实现自适应焊接,提高焊接的一致性和稳定性 。
在应用拓展方面,龙门式振镜激光焊接机有望在新能源电池的更多领域得到应用,如固态电池的焊接。固态电池作为下一代电池技术,具有更高的能量密度和安全性,但其制造工艺对焊接技术提出了更高的要求。龙门式振镜激光焊接机凭借其高精度、低热影响区等优势,有望在固态电池的焊接中发挥重要作用,推动固态电池的产业化进程 。同时,随着新能源汽车产业链的不断完善,它还可能在电池回收、电池检测等环节找到新的应用场景,为新能源汽车行业的可持续发展贡献力量。


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