方形铝壳电池激光焊接系统

产品概述

该集成激光焊接系统在同一生产平台上完成方形铝壳电池的顶盖全密封焊接和密封钉焊接。它结合了受控夹具、激光定位、保护气体、除尘及过程监控，在保护铝壳和顶盖塑料组件的同时，支持稳定的焊缝形成。该设备适用于厚度 12 至 60 毫米、宽度 80 至 170 毫米、高度 90 至 190 毫米的电池。

该系统专为需要受控顶盖组装和密封钉连接的锂电池制造工艺而设计。它支持手动上下料，并集成了预焊和全焊序列，为电池原型、中试及生产线提供了实用的工艺解决方案。专用的夹具切换功能支持兼容的电池规格，且不会影响定位精度。

该设备围绕可重复的机械定位、受控的激光操作和受保护的焊接条件构建，满足了铝壳电池加工所需的各项工艺控制要求。压力监控、气体流量监控、焦距监控、排气监控及防护罩有助于保持操作的一致性，并降低焊接相关缺陷的风险。

主要特点

• 集成化双焊接工艺： 该系统在一台机器内结合了顶盖全密封焊接和密封钉焊接。制造商可以使用通用的平台进行两项关键的电池封口工艺，同时保留每项操作所需的专用夹具和焊接要求。

• 高精度顶盖夹具： 移动式夹具在进行垂直焊接时固定电池，并以顶盖表面作为基准。重复夹具定位公差为 ±0.02 毫米，夹紧后主板与夹板之间的间隙限制在 ≤0.04 毫米以内。

• 受控的全密封激光焊接： 顶盖工艺采用具有压紧功能的预焊，在全焊前进行 6 至 8 个焊点预焊。激光头 X/Y/Z 轴重复定位公差为 ±0.02 毫米，轨迹偏差为 ±0.05 毫米，焊接速度 ≥70 毫米/秒。

• 环形光斑激光配置： 全密封焊接工位采用 2 kW + 1 kW 环形光斑激光配置，线径 >100 um/600 um，并配有冷水机。激光焊接头和传输光纤的功率波动限制在 ≤3% 以内，功率线性度 ≥0.99。

• 视觉引导密封钉焊接： CCD 系统捕捉密封钉位置，捕捉定位精度 ≤±0.03 毫米。自动焦距检测分辨率 ≤0.02 毫米，支持在预焊和全焊序列前进行精确的焊接对准。

• 可调保护气体输送： 纯度 ≥99.99% 的同轴氮气保护有助于防止顶盖焊接过程中的氧化。气体流量可调，分辨率为 0.1 升/分钟，并具备流量监控和报警功能；焊接保护气装置的流量、角度和距离均可调节且可追溯。

• 实时焦距与高度控制： 激光头高度可调，可视化分辨率为 0.05 毫米。自动离焦测量提供异常状况报警，分辨率 ≤0.05 毫米，同时密封钉工艺可实时监控焦距并补偿焊接 Z 轴。

• 洁净的焊接环境： 集成除尘系统可去除焊接烟尘和飞溅物。不锈钢主管道、可调风阀、受控管道压力以及压力过高或过低的停机报警，确保了焊接工位的环境受控。

• 电池表面保护： 顶盖焊接夹具在电池接触部位使用非金属材料。紧密贴合的防护罩可防止焊接飞溅物污染电池表面，并有助于保护顶盖端子周围的塑料部分免受热影响。

• 高效规格切换： 顶盖和密封钉焊接集成在一台机器上，不同兼容产品的夹具更换可在 ≤30 分钟内完成。切换装置设计简单，拆装方便，且不会影响夹具定位精度或设备使用寿命。

应用领域

技术规格

为什么选择本产品

• 集成工艺能力： 在一台设备中结合顶盖全焊和密封钉焊接，减少了这两项电池封口操作所需的设备占地面积，同时保留了针对工艺的定位和保护措施。

• 可测量的过程控制： 夹具公差、激光行程公差、焦距监控、流量监控、气压监控和管道压力报警，为可重复操作提供了明确的控制手段。

• 专为铝壳质量设计： 指定的激光、屏蔽、预焊、防护罩和除尘布置，旨在实现铝壳上洁净、成型良好的焊缝，并保护敏感的端子塑料组件。

• 面向生产的可维护性： 兼容规格的夹具更换时间规定为 ≤30 分钟，支持高效的产品转换，且不会牺牲夹具定位精度或机器使用寿命。

• 运营绩效目标： 系统基于手动操作速度设定了 ≥120PPM/10H 的产能目标，以及 99.5% 的设备原因合格率和 ≥95% 的设备可用性。

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