IPG光纤激光器在锂电池制造过程中应用

动力电池安全性和使用寿命性能提升要求激光焊接技术优化革新。

在动力电池制造过程中，激光焊接部位多，包括极耳、翻转片、封口、汇流排、PACK模组、注流孔封装等，可实现电池串并联。同时涉及到电芯、模组、PACK，还可以焊接钢、铝、铜、镍等多样化材料。

方形电池上，激光焊主要是熔深焊接和脉冲焊接。软包电池上，则是脉冲焊。其原理是高能量密度的激光素利用热源进行焊接，可靠性好、接触电阻小、自动化程度高，能极大提升生产效率。

激光焊优势是有效提高连接可靠性，利于模组轻量化，降低电池内阻，减少热量自身损耗。同时能不停机连续工作、焊接品质好、灵活性高。难点和痛点，是焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。同时激光器及其相关系统的成本较高。

作为全球高功率光纤激光器和放大器的领导者，IPG的光纤激光器已经在锂电池制造过程中大规模应用，成为国内激光设备中高端元器件的应用首选。

“功率范围小到10瓦，大到12万瓦的激光器我们都有，所有的产品都有比较成熟的方案给到客户。”应用部经理张婧博士表示，IPG的光纤激光器在新能源领域的应用主要有打标，焊接，切割等环节，已经在方形，软包和圆柱电池领域进行大规模应用。

总体来看，IPG在光纤激光器领域的竞争优势主要体现在优越的产品性能+丰富的产品线，稳定的产品质量，低廉的使用成本和完善的售后服务等四个方面。

当前，IPG光纤激光器的光电转换效率已经达到了45%，能够大幅降低制造成本。

为进一步提升激光器的产品性能，IPG不断推陈出新，针对锂电池制造过程中难点痛点研发出新型激光器，研发了一款新产品——YLS-AMB系列光束模式可调激光器（AMB）以及LDD-700焊接全过程监测系统。

具体来看，YLS-AMB系列光束模式可调激光器可提供高达25 kW的总输出功率，并自动调整输出光束模式参数。50μm芯径的中心光束可提供高达9kW的总输出率，100μm芯径的中心光束可提供高达12kW的总输出功率。

IPG表示，YLS-AMB系列激光器可近乎实现无飞溅焊接，最大范围光束轮廓可调谐性，极大提升焊接效率以及质量，提升电池产品性能。

与此同时，IPG研发的LDD-700焊接全过程监测系统可实现焊前的焊缝追踪、工作距测量；焊接过程中的实时熔深监测以及焊后的焊缝质量等多种测控模式，进一步提升光纤激光器的焊接品质。

当前，光纤激光器已经成为了动力电池领域的应用主流，而IPG在高端光纤激光器市场占据主要份额，已经和中国众多动力电池企业达成了合作。

责任编辑：YYX