電池制造業(yè)日益成為21世紀制造業(yè)中最大的新挑戰(zhàn)。雖然全球電池年生產(chǎn)量已達數(shù)百億件，但傳統(tǒng)的電池制造技術(shù)在電池效果和成本預(yù)算方面，已不能滿足飛速增長的電池應(yīng)用范圍。我們大多數(shù)人已經(jīng)非常清楚，電池應(yīng)用在混合動力汽車、插電式混合動力汽車以及全電動汽車中。除了在汽車行業(yè)的應(yīng)用之外，成本經(jīng)濟、具有高性能的電池在電力和替代能源業(yè)應(yīng)用方面也非常有吸引力。如今，“高性能和經(jīng)濟性”應(yīng)該被用來清晰地描述和認可電池在幫助我們解決能源挑戰(zhàn)中所扮演的英雄角色。因為現(xiàn)在市場上對電池應(yīng)用的能量儲存和電池壽命的要求更高，對電池的重量和成本要求更低，制造過程中的挑戰(zhàn)仍在解決中。
在上述行業(yè)應(yīng)用的眾多電池技術(shù)中，以滿足各種應(yīng)用領(lǐng)域的多種需求。而且對于給定的電池品種，也會有很多不同的產(chǎn)品外形變化，從而可能導(dǎo)致不同的制造方法。新型電池多是圓柱或平面設(shè)計。電池單元被堆疊，包裝起來，或者陣列起來，使獨立的單元被合并為串聯(lián)和并聯(lián)的電路。單元和單元之間的連接可能涉及到相似的或不同的金屬材料，有兩個或兩個以上不同的分層。盡管設(shè)計存在多樣性，但在所有這些電池設(shè)計概念中，都有一個共同點不斷出現(xiàn)。這項共同的挑戰(zhàn)就是需要將越來越薄的各種金屬材料以更快的速度連接起來，而這正是激光焊接技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。接下來賽斐爾激光為大家介紹電池制造業(yè)如何引用激光焊接機。
有一種公認的、被頻繁運用的激光焊接解決方案是基于振鏡式激光焊接機。這種“遠程焊接”技術(shù)在廣闊的激光焊接世界中并非特別新穎，但在掃描頭和激光性能上的改進，正讓它越來越受到廣泛關(guān)注。功率日益增加的高功率光纖激光器發(fā)射出幾乎完美的光束，現(xiàn)在可以在焊接加工的極限速度內(nèi)被完全充分利用，而且限制了其它焊接運動系統(tǒng)的加速問題并未對其產(chǎn)生影響。該光束質(zhì)量還保證了更大的視覺范圍、更長的運行時間和更多地入射角，能在許多電池焊接配置中用來同時完成多個焊點的焊接。
其它有關(guān)高速振鏡掃描激光焊接的進步還包括新興的“飛行光路”焊接技術(shù)。在這個案例中，需要達到的廣闊的覆蓋區(qū)域、高焊接速度和非常高的加速度等都能通過精準的同步掃描軸（A, B）和互相垂直的機械運動方向（X, Y）來實現(xiàn)。這種高性能的激光焊接技術(shù)目前正用于電池焊接以及燃料電池焊接工藝發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)中。
最后一個電池激光焊接難題是加工的穩(wěn)定性和質(zhì)量保證方面。基于激光焊接的高速度和靈活性，制造過程的成功還要依賴于整個系統(tǒng)中其它機械配件的性能，來快速實現(xiàn)良好的焊縫。這是一個非常艱巨的任務(wù)，特別是考慮到焊接的小尺寸和高速度，以及在電池生產(chǎn)所需完成的焊縫數(shù)量巨大。同時，考慮到在最終電池封裝中要求的焊接數(shù)量，6西格瑪?shù)燃壍暮附淤|(zhì)量還是不夠的，需要達到更高的質(zhì)量水平。對于這些主要挑戰(zhàn)（工藝路線和焊接質(zhì)量保證）的解決，大多是通過高速圖像采集和分析來獲得。其中的一些方法已經(jīng)在一些更低速度的激光焊接應(yīng)用中嘗試了，但是需要進一步提高速度和精確性，這也是在電池制造業(yè)中充分發(fā)揮激光焊接潛力的保證。
