IPG張婧：AMB光束模式可調激光器焊接速度可提升50%
圖為阿帕奇(北京)光纖激光技術有限公司應用部經理張婧發表演講
10月17日，“第五屆動力電池應用國際峰會（CBIS2020）暨首屆中國新能源新材料（寧德）峰會”在福建寧德召開。本屆峰會由中國化學與物理電源行業協會、福建省寧德市人民政府、電池中國網，以及寧德時代、電化學儲能技術國家工程研究中心和21C創新實驗室聯合主辦。在“車用動力電池的變革”主題論壇上，阿帕奇(北京)光纖激光技術有限公司應用部經理張婧博士發表了題為《AMB光束模式可調激光器及LDD焊接全過程監測系統在動力電池焊接中的應用》的主題演講。
據張婧介紹阿帕奇（IPG）成立于1990年，從成立至今一直專注于光纖激光器的研發與制造，是全球高功率光纖激光器和放大器的領導者，“公司創始人及技術始于俄羅斯，在美國納斯達克上市，研發和制造主要在德國，同時在全球都有相應的生產和研發基地，”張婧表示，目前在全球的裝機已經超過10萬臺，“也充分體現了行業客戶對IPG產品的認可?！?/p>
從IPG產品體系來看，公司目前有510種不同的光纖激光器，小到1或2瓦，高到120千瓦的功率都涉及?！安还庥屑t外，還有綠光、紫外，脈寬的量級也有連續、脈沖等?！?/p>
近年來，中國新能源汽車、動力電池產業快速發展，對于光纖激光器的需求和服務要求快速增加，“IPG在全球有4個全球應用中心，中國區就占到了4個，也可以看出IPG對中國市場非常重視，投入了很多技術研發和服務在此?！?/p>
據了解，在動力電池生產制造中，激光產品不可或缺，無論是方形、軟包還是圓柱電芯，包括電池模組、PACK等環節都需要用到激光產品。以方形電池為例，在極片清洗、極片卷繞、電芯、模組、PACK、電池托盤支架以及方形殼體清洗過程中，都有激光應用的身影。
從應用類型上，無論是高功率的多模，還是單模激光器，以及脈沖納秒激光器都有涉及。
“電池產業技術在快速迭代提升，為滿足電池領域對可靠性、安全性、質量提升以及降本等方面的要求，IPG也在不斷推出新產品匹配客戶的需求。”據張婧介紹，IPG針對電池制造領域的痛點，推出了AMB光束模式可調激光器和LDD激光焊接全過程監測系統等解決方案。
據張婧介紹，IPG研發的AMB光束模式可調激光器最高中心功率可達12kW，最高總輸出功率25kW，可完全滿足大部分焊接要求。“AMB穩定小孔，可以得到高速下的低飛濺焊接，對應更高質量的焊縫，”張婧表示，AMB光束模式可調激光器可調功率匹配不同熔深要求，同時可實現高質量、高速、零飛濺焊縫，“飛濺和表面成型各個方面的表現優于常規的激光器；從速度、熔深的控制上，還有過程穩定性上都是優于過去常規的激光器方案。”
以AMB用于方形電芯密封焊為例，目前行業內高速頂焊速度200 mm/s，其中中心功率1450W、環形功率約為2000W；AMB焊接速度提升50%,可達300 mm/s，中心功率可達1800W，環形功率可達2500W，“焊接過程中近零飛濺，表面無氣孔且熔深均一且熔深一致性高、焊縫外觀平滑美觀，良品率大幅提高?！睆堟罕硎?。
LDD激光焊接全過程監測系統實時內聯相干干涉成像技術 (ICI) ，LDD-700 系統能綜合焊接結果，導出簡練和使用的生產質量數據。據張婧介紹，“LDD最核心的點是可以測出熔深，這是區別其他產品最獨特的一個點，客戶只要設定一些質量判據，可報警，可及時對工件進行追溯；最核心的點就是高的熔深檢測精度，偏差值只有2%，而且省了客戶大量的時間，更重要每一點都可以讀，反應的更加全面。”
值得一提的是，LDD激光焊接全過程監測系統還是第一個被應用到工業產線進行直接熔深測量的產品。
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