JBO竞博最新官方网站|激光焊接应用市场分析之锂电

激光焊在锂电池领域的应用于锂离子电池由于具备比能量低、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和无污染等优点，普遍应用于各种电子设备（如移动电话、笔记本电脑、PDA、数码相机及数码摄像机等）以及交通工具（巡逻车、电动自行车、电动汽车等）上，沦为我国能源领域重点反对的高新技术产业。动力电池指应用于电动车的电池，是相对于小容量电池（如手机、笔记本电脑电池等）而言的，具备较小的容量和输出功率，可用作电动车辆驱动电源及大型移动电源应用领域的二次电池。锂离子电池或电池组的制作工序十分多，而其中有多道工序，如防护阀密封焊、极耳焊、硬相连焊、安全帽点焊、电池壳体密封焊、模组及PACK焊都以激光焊为最佳工艺。

动力电池用作焊的材质主要有纯铜、铝及铝合金、不锈钢等。图表 1 激光焊在锂电池中的应用于资料来源：OFweek研究中心1、电池防护阀焊电池的防护阀是电池封口板上的薄壁阀体, 当电池内部压力多达规定值时, 防护阀阀体裂痕, 防止电池烧焦。安全阀结构精妙，这道工序对激光焊工艺拒绝十分严苛。

没使用倒数激光焊之前，电池防护阀的焊都是使用脉冲激光器焊，通过焊点与焊点的重合和覆盖面积来构建倒数密封焊，但焊效率较低，且密封性比较较好。使用倒数激光焊可以构建高速高质量的焊，焊稳定性、焊效率以及良品率都需要获得确保。2、电池极耳焊极耳一般来说分成三种材料，电池的负极用于铝（Al）材料，负极用于镍（Ni）材料或铜镀镍（Ni-Cu）材料。在动力电池的生产过程中，其中的一个环节是将电池极耳与极柱焊到一起。

在二次电池的制作中必须将其与另外一铝制的安全阀焊在一起。焊不仅要确保极耳与极柱之间的可信相连，而且拒绝焊缝光滑美观。3、电池近于带上点焊电池近于带上用于的材质还包括显铝带、镍带上、铝镍填充带上以及少量的铜带等。

电池极带的焊一般用于脉冲焊接机，随着IPG公司QCW定倒数激光器的经常出现，其在电池近于带上焊上也获得了普遍的应用于，同时由于其光束质量好、焊斑需要做较小，其在应付低反射率的铝带、铜带以及窄带电池近于带上（近于带上宽度在1.5mm以下）的焊具有独有的优势。4、动力电池壳体与盖板封口焊动力电池的壳体材料有铝合金和不锈钢，其中使用铝合金的最少，一般为3003铝合金，也有少数使用显铝。不锈钢是激光焊性最差的材质，特别是在304不锈钢，无论是脉冲还是倒数激光都需要取得外观和性能较好的焊缝。铝及铝合金的激光焊接焊性能根据使用焊方式的有所不同而有所差异。

除了显铝和3系铝合金使用脉冲焊和倒数焊都没问题，其他系列铝合金拟合自由选择倒数激光焊方式，以增大裂纹敏感性。同时，根据动力电池壳体厚度自由选择适合功率的激光器，一般壳体厚度1mm以下时，可考虑到使用1000W以内单模激光器，厚度在1mm以上须要用于1000W以上单模或多模激光器。

小容量锂电池经常使用较为厚的铝壳（厚度在0.25mm左右），也有18650之类的使用钢壳。由于壳体厚度的关系，此类电池的焊一般使用较低功率的激光器才可。

用于倒数激光器焊薄壳锂电池，效率可以提高5~10倍，且外观效果和密封性更佳。因此有渐渐代替脉冲激光器在这个应用领域的趋势。5、动力电池模组及pack焊动力电池之间的串并联一般通过相连片与单体电池的焊来已完成，正负极材质有所不同，一般有铜和铝2种材质，由于铜和铝之间使用激光焊后构成脆性化合物，无法符合用于拒绝，一般来说使用超声波焊外，铜和铜、铝和铝一般皆使用激光焊。

同时，由于铜和铝热传导皆迅速，且对激光反射率十分低，相连片厚度比较较小，因此必须使用较高功率的激光器才需要构建焊。激光焊锂电池的特点从锂电池电芯的生产到电池PACK成组，焊都是一道很最重要的生产工序，锂电池的导电性、强度、气密性、金属疲惫和耐腐蚀性，是典型的电池焊质量评价标准。

焊方法和焊工艺的搭配，将直接影响电池的成本、质量、安全性以及电池的一致性。激光焊凭借焊安全可靠、工艺仪器、环保等优势，沦为了很多焊任务的选用方案。图表 2 激光焊的特点及优势锂电池产业的发展状况分析1、锂电池产业发展情况经过十多年的发展，中国锂电池行业早已创建了包括锂矿采选、材料供应、电芯及PACK、电池重复使用等各个环节的原始产业链。

锂电池行业在下游市场需求推展下，产量规模保持高速快速增长，从2012年的17.2 Gwh快速增长到2017年的88.7 Gwh，5年时间内，产量快速增长了4倍。图表 3 2012 -2017年中国锂电池芯年产量及增长速度（单位：Gwh）资料来源：OFweek研究中心电动交通工具（最主要是新能源汽车）、3C数码、储能行业是锂电池产业发展的三大推动力。2016年，新能源汽车以30.8 GWh的需求量多达3C数码，沦为锂电池仅次于消费市场，到2017年动力电池产量快速增长至44.5GWh。

储能电池发展潜力极大，但由于技术、政策等原因仍正处于市场引入阶段，相对于动力电池比较迟缓。未来随着技术渐渐成熟期，储能市场也将沦为夹住锂电池消费的另一近于。2、新能源汽车及动力电池产业发展情况随着全球能源危机和环境污染问题日益突出，产业节约能源化、环保化发展被高度重视，新能源汽车经常出现爆发式快速增长。

产量由2012年1.26万辆快速增长至2017年的79.4万辆，年填充增长率高达99.4%。2017年经销分别为79.4万辆和77.7万辆，同比分别快速增长53.6%和53.3%，产销量同比增长速度分别提升了2.1和0.3个百分点。2017年新能源汽车市场占到比2.7%，比上年提升了0.9个百分点。中国已多达美国沦为全球范围内第一大新能源汽车市场，倒数三年产销量居于世界第一。

图表 4 2012-2017年中国新能源汽车产量（ 单位 ：万辆）资料来源：OFweek研究中心动力电池作为新能源汽车核心零部件，其发展紧跟新能源汽车整体市场趋势，动力电池市场也呈现出爆发式发展趋势，资本的大量涌进造就了力电池产量的大幅度提高。图表5 2012-2017年中国动力电池需求量分析及预测（单位：Gwh）资料来源：OFweek研究中心2017年中国汽车用动力电池产量超过44.5Gwh，同比快速增长45%。OFweek预计，未来四年，动力电池需求量将维持着40%以上的年填充增长速度，到2020年，中国新能源汽车动力电池需求量将突破120Gwh。

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