电池模组激光焊接检测(锂电池激光焊接工艺)

鑫德激光的激光焊接机在动力电池焊接上有哪些性能特点？

动力电池是新能源汽车的核心零部件，直接决定整车性能,激光焊接工艺开始进入人们视野。高效精密的动力电池激光焊接机可以大大提高汽车动力电池的安全性和使用寿命，将为今后的汽车动力技术带来革命化进步;动力电池的激光焊接部位多，有耐压和漏夜测试要求，材料多数为铝材，因为焊接难度大，对焊接工艺的要求更高。

动力电池壳体的焊接主要是侧焊与顶焊两种，双方之间各有优缺点，而铝壳电池因为其材料的特殊性，容易出现凸起、气孔等问题，方形电池焊接在拐弯处容易出现问题。德誉激光今日将介绍激光焊接机在动力电池领域的应用。

激光焊接与其它焊接技术对比

电池制造过程涉及的焊接技术十分广泛，如超声波焊、电阻焊和激光焊接等。焊接方法与工艺的合理选用，直接影响电池的生产成本、质量的可靠性与使用的安全性。激光焊接作为电池生产一项非常重要的工艺环节，对电池的一致性，稳定性和安全性有很大的影响，动力电池激光焊接部位多，工艺难度大，对焊接工艺要求更高。通过高效精密的激光焊接可以大大提高汽车动力电池安全性、可靠性和使用寿命，必将为今后的汽车动力技术的发展提供重要保障。

对比发现，激光焊接优势在于焊材损耗小、被焊接工件变形小、设备性能稳定易操作，焊接质量及自动化程度高。

揭秘宁德时代CATL超级工厂

3年利润翻近80倍，7年估值超千亿，24天过会刷新最快IPO纪录，上市连续8个涨停板，并在2017年动力电池销量一举超越松下和比亚迪成为全球top1，2018年国内动力电池装机量以41.2%占比遥遥领先……

宁德时代的崛起是现象级的，这其中当然离不开其一整套精细的锂电池生产流程，本期我们带你揭秘宁德时代的超级工厂。

一、电芯诞生记

首先，让我们看一下电芯的生产产线。这是国内首条、国际一流的自动化产线，宝马X1和新5系的电芯就是在这里诞生的哦。

所有进入车间的人员都必须穿洁净服，戴帽子、口罩，完毕后，需要经过喷淋间360度无死角除尘

控温、控湿、无尘的工厂，可媲美半导体微电子的制造环境

忙碌的RGV，按照设定的轨道，自动搬运材料和为设备上下物料

孤独的机械手自动拆盘码盘

有了高 科技 机器人、中控系统、在线检测设备和信息追溯系统的助攻，catl的产线可实现“生产数据可视化”、“生产过程透明化”、“生产现场无人化”。

电芯是一个电池系统的最小单元。M个电芯组成一个模组,N个模组组成一个电池包,这是车用动力电池的基本结构。电池就像一个储存电能的容器，能储存多少的容量，是靠正极片和负极片的所负载活性物质多少来决定的。

1 搅拌

搅拌就是将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂，通过真空搅拌机搅拌形成均匀浆状。

2 涂布

拌好的活性材料以每分钟80米的速度被均匀涂覆到4000米长的铜箔上下面。涂布前的铜箔薄如蝉翼，只有6微米厚。涂布至关重要，需要保证极片厚度和重量一致，否则会影响电池的一致性。涂布还必须确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片。否则，导致电池自放电过快甚至安全隐患。

3 冷压和预分切

辊压装置将涂布后的极片压实到预定的厚度和密度。

4 极耳模切和分条

在这里，用模切机模切形成电芯的导电极耳。极耳是电池头上耳朵，通俗地说就是电池正负极的耳朵在进行充放电时的连接点。然后，通过切刀对极片进行分切。

5 卷绕

电芯的正极片、负极片、隔离膜以卷绕的方式组合形成裸电芯。先进的CCD可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位。

6 装配

卷绕好的裸电芯将被自动分选配对，之后再经过极耳焊接、折极耳、装配顶支架、热熔Mylar、入壳、壳体焊接等工序。至此，裸电芯就拥有了坚硬的外壳。

7 烘培和注液

电池烘烤工序是为了使电池内部水分达标，确保电池在整个寿命周期内具有良好的性能。注液，就是往烘焙后的电芯内注入电解液。电解液就像电芯身体里流动的血液，能量的交换就是带电离子的交换。这些带电离子从电解液中运输过去，到达另一电极，完成充放电过程。

8 化成

化成是对注液后的电芯进行激活的过程，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，保证后续电芯在充放电循环过程中的安全、可靠和长循环寿命。

为了电芯拥有良好性能，电芯制造过程中还要经过X-ray检测、焊接质量检测，绝缘检测、容量测试等一系列“体检过程”。

制造好后的每一个电芯单体都具有一个单独的二维码，记录着制造日期，制造环境，性能参数等等。强大的追溯系统可以将任何信息记录在案。如果出现异常，可以随时调取生产信息；同时，这些大数据可以针对性地对后续改良设计做出数据支持。

二、模组变形记

单个的电芯是不能使用的，只有将众多电芯组合在一起，再加上保护电路和保护壳，才能直接使用。这就是所谓的电池模组。

电池模组是由众多电芯组成的。需要通过严格筛选，将一致性好的电芯按照精密设计组装成为模块化的电池模组，并加装单体电池监控与管理装置。CATL的模组全自动化生产产线，全程由十几个精密机械手协作完成。另外，每一个模组都有自己固定的识别码，出现问题可以实现全过程的追溯。

从简单的一颗电芯到电池包的生产过程也是相当复杂，需要多道工序，一点不比电芯的制造过程简单。

1 上料

将电芯传送到指定位置，机械手自动抓取送入模组装配线。在宁德时代的车间内从自动搬运材料到为设备喂料100%实现了自动化。

2 给电芯洗个澡---等离子清洗

对每个电芯表面进行清洗（CATL宁德时代采用的是等离子处理技术保证清洁度）。这里采用离子清洁，保证在过程中的污染物不附着在电芯底部。

为什么要采用等离子清洗技术？原因在于，等离子清洗技术是清洗方法中最为彻底的剥离式清洗方式，其最大优势在于清洗后无废液，最大特点是对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料等都能很好地处理，可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。

3 将电芯组装起来---电芯涂胶

电芯组装前，需要表面涂胶。涂胶的作用除了固定作用之外，还能起到绝缘的目的。

CATL宁德时代采用国际上最先进的高精度的涂胶设备以及机械手协作，可以以设定轨迹涂胶，同时实时监控涂胶质量，确保涂胶品质，进一步提升了每组不同电池模组的一致性。

4 给电芯建个家---端板与侧板的焊接

电池模组多采用铝制端板和侧板焊接而成，待设备在线监测到组件装配参数（如长度/压力等）OK后，启动焊接机器人，对端/侧板完成焊接，及焊接质量100%在线检测以确保质量，以及100%在线监测焊接质量。

5 线束隔离板装配

焊接监测系统准确定位焊接位置后，绑定线束隔离板物料条码至MES生产调度管理系统，生成单独的编码以便追溯。打码后通过机械手将线束隔离板自动装入模组。

6 完成电池的串并联---激光焊接

通过自动激光焊接，完成极柱与连接片的连接，实现电池串并联。

7 下线前的重要一关---下线测试

下线前对模组全性能检查，包括模组电压/电阻、电池单体电压、耐压测试、绝缘电阻测试。标准化的模组设计原理可以定制化匹配不同车型，每个模块还能够安装在车内最佳适合空间和预定。

三、电池历险记

在重装上阵前，电池组还需经历"九九八十一难"才能修成正果。在宁德时代，这些极端，苛刻的实验包括挑战高温火烧、挤压、冲击、振动、海水浸泡、高低温冲击等，可多达230项。在宁德时代，只有成功通过层层磨炼的电池产品，才能被放行使用。

1 火烧测试

在高温油气烟火下，铅、锌等金属材料早已熔化。但是，电池组却要在这样的高温下进行“生存”挑战。在这项极端且具有危险性的测试中，行业的国家标准是外部火烧130秒，电池不起火、不爆炸。但在CATL，一切有着最高的要求。国家标准要求外部燃烧后不起火不爆炸，CATL则挑战做到了外部火烧130秒后，电池依然可以正常工作；国家标准外部燃烧时间要求为130秒即可，CATL甚至研究了连续燃烧1小时后，电池依然没有爆炸危险。而在这样的情况下，即使是熔点为660℃的铝材，也早熔化成了液体。

通过这样严苛的火烧试验，即使遇上火灾或车辆燃烧，也不会出现电池爆炸的危险，避免出现二次伤害。

2 振动测试

颠簸路面对电池产生的振动，可能会引发质量不过关的电池产品固定不良，零部件松动，外壳破裂最后引发安全失效的情况。为此，国家标准要求对动力电池进行振动测试。

振动台用来模拟电池包在实际使用中会遇到的颠簸路况，环境箱用来提供不同的温度环境，充放电机则用以提供充放电的实际工作情况。这三部分组成了带温度带负载的振动测试系统，真实模拟了实车使用时的情景。

这是宁德时代的一座推力20吨的振动台，用来模拟电池包在实际使用中会遇到的颠簸路况，但其振动强烈程度更甚于实际路况。在试验中，电池包一秒钟要被振动200下，而电芯模组则要被振动2000下。蜜蜂的翅膀每秒钟振动400下，我们就可以听到“嗡嗡”的声音，每秒振动2000下的电芯模组所发出的声音是非常尖锐刺耳的。

在宁德时代，这样的振动承受挑战算的不是分秒，而是小时。在这里，电池包需在-30℃至60℃的环境条件下，电池包连续随机振动21小时，这样可等效模拟数十万公里的行车疲劳情况。

3 加速度冲击测试

与振动试验类似，冲击测试用以测试电池包的机械结构稳定，其模拟车辆通过路障时，瞬间颠簸对电池包结构的冲击。

在宁德时代的冲击测试中，最高加速度可高达100G。100G加速度如何理解？载人航天飞行器的向心加速度最高可达15G。一辆电动大巴被时速为50公里的小车撞击时，电池包所受到的加速度约为30G。一般人的心脏承受的最大加速度为50G。而目前有记录的，人体能承受的加速度极限约为40G。但在如此强烈的加速度冲击下，电池包依然运行正常。

4 挤压测试

挤压测试用于模拟电池在交通事故时受到挤压的情况。电池受到挤压时在结构上可能由外至内被破坏，出现高压短路，电芯被内部零部件刺破漏液，造成热失控，进而引起起火或爆炸。

在宁德时代的挤压试验中，施加给电池包的力是10吨。一辆2吨的车，以90km/h的速度行驶撞击，其撞击力刚好是10吨。

从图中可以看到，在10吨外部力量的挤压下，复合铝材质的电池包外壳已出现了明显的变形，但电池包整体结构完整。对于挤压测试的通过标准一般是不起火、不爆炸。而宁德时代的电池产品，甚至可以在挤压变形的情况下，继续正常工作。

四、结束语

自此，经过数不清的复杂加工工艺和检测测试流程，一块印有CATL标志的成品车用电池单元终于诞生了。但即使如此，宁德时代对于质量的把控还远没有结束。为了把控在日常使用时的质量和品质，所有的成品电池和电芯都有自己独一无二的编码，如果未来某块电池甚至某颗电芯出现故障，可以追溯到关联生产线甚至关联原料。

来源/宁德时代CATL、锂电联盟会长

锂电池PACK 模组焊接处 什么方法检测是否虚焊

锂电池pack工艺可通过两种方式实现，一种是以激光/超声波/脉冲焊接，另一种是通过弹片金属接触。这两种方法的区别就在于，前者可靠性好却不易更换，后者容易更换、无需焊接，但可能导致接触不良。

锂电池pack需要做初检测试和终检测试，测试时可选用弹片微针模组进行电流的导通，有利于传输大电流，提高测试效率。在锂电池pack中有着稳定的连接功能，面对大电流、小pitch都有可靠的应对方法，使用寿命长，是理想的连接模组。

3D视觉+AI 动力电池“质造”升维

超音速|机器视觉文章来源自：高工锂电网

2022-06-27 09:34:43 阅读：2941

随着3D视觉在锂电制造环节的应用及规模渗透，电池企业对产品的安全、性能及品控愈发严苛，为满足客户需求，AI深度学习融合传统机器视觉算法的应用已经成为市场主流。

超音速董事长张俊峰表示，3D视觉受三角法成像原理影响，成像在凹槽一边存在盲区。这类风险因素使3D视觉依然面临高漏检率、大视场小缺陷项目检测难等诸多痛点。

为此，超音速针对小缺陷检测难的问题，采用AI与多技术融合，实现高分倍率成像。同时，针对焊缝不规则、有高反高透的材质及存在成象盲区等诸多难题，超音速也提出了其解决方案及视觉产品。

6月14-17日，第十五届高工锂电产业峰会在常州茅山国际会议举行。大会主题为“协同上下游 共筑新生态”，超1300名锂电行业人士齐聚一堂共同探讨新形势下锂电产业发展趋势。

6月15日， 超音速董事长张俊峰 发表“3D视觉检测助力动力电池高安全高品质”的主题演讲。

3D视觉近两年热度不减，3D视觉应用项目也非常多，覆盖从电芯到模组，电芯顶盖焊接检测、电芯外观检测、模组焊接和PACK组装等多工艺环节。

张俊峰表示，超音速3D解决方案目前已经实现小于0.5%的误判率，并通过系列解决方案持续优化设备检测效率及精度。

其中，超音速动力电池裸电芯外观检测机，采用3D+2.5D综合解决方案，支持点云引擎+多路条纹图像合成运算、配准，同时配合AI深度学习，其漏判0%，误判保持0.5%以内，且设备速度达到20ppm，检测精度达到0.03mm。

其动力电池顶盖焊接检测机，通过3D点云引擎运算，实现各类焊接缺陷检测，运用AI人工智能算法全方位360度无死角的外观全检。同时支持在线实时检测，可嵌入pack生产流水线，检测项目覆盖翻边尺寸、凹坑、波浪边、针孔、凸起、断焊、爆点等。

此外，入壳电池外观检测合盖后台阶检测控制精度0.1mm，合盖后间隙检测精度0.1mm；动力电池六面检电池全检动态重复精度达到6um；密封钉检测系统采用3D点云引擎运算配合AI深度学习，漏判0%、误判0.5%；动力电池铝壳、蓝膜外观检测机实现全自动上下料，OK/NG品自动分选，DMC贴码，相关产品信息上传MES系统等。

扎根锂电制造12年，超音速致力为电池厂与设备厂提供基于机器视觉智能化设备与系统的完整解决方案，助力客户提高生产与质检效率，降本提质。

张俊峰介绍，超音速也在积极推进锂电产业整线解决方案，并在涂布辊压、分切、分条模切、叠片/卷绕、包膜、焊接、电池成品、电测、电池模组等全工艺流程布局。

图注：绿色指图像算法与AI结合；灰色指纯AI算法。

张俊峰表示，对于其他锂电检测设备，超音速具备五大优势：一是成像能力；二是算法，AI 深度学习+传统视觉算法结合；三是AI算法平台，自研锂电AI通用平台；四是模糊逻辑，即后处理算法；五是优秀的系统集成能力。

如在成像能力上，支持大幅面高速线扫描、3D激光旋转线扫、图像质量自适应。兼容超100家锂电制造工艺，支持一键极速换型，实现150米/分钟的高速在线检测。同时自主研发线扫光学系统，成像质量行业领先，而3D点云图数据处理技术，误判率小于0.5%。

张俊峰强调，机器视觉系统集成涉及光学、机械、电气、软件、图像算法、AI等多领域，需要综合的服务能力。超音速拥有12年的机器视觉系统集成技术沉淀与积累，能够实现光学系统匹配、图像质量评估、相机标定工具、质量保障、快速交付。

此外，超音速AI具备准确、完成、高效的数据整合，正确、高效、准确的模型优化，以及成本低、速度快、结果好、用途广的模型性能三大核心优势。

目前，超音速产品与解决方案已经服务CATL、ATL、比亚迪、亿纬锂能、PNT、冠宇等头部电池厂商。同时基于大数据积累，超音速正积极推进其3D+视觉算法+AI深度学习在锂电池领域全面落地。

BSB焊接是什么意思

激光焊接。根据查询百度大数据得知，这是大部分焊工企业的一种专业称呼的叫法，是指电池模组通过锁合螺丝锁合成组结构的bsb（激光）焊接，由于激光材料的英文是snpbsb，所以称呼BSB。

关于电池模组激光焊接检测和锂电池激光焊接工艺的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。微信号:ymsc_2016