2012年12月激光行业“十大技术”

2012-12-31 14:31

　　10、激光焊接电动汽车电池的现状与挑战

　　汽车业正开始发生重大技术转变。丰田Prius、本田Insight、雪弗兰Volt和日产Leaf是首批在售的电动汽车。未来三年，所有的主要汽车制造商和一些新创办的企业都将为消费者和商业市场引进某种形式的混合动力、插电式混合动力或电动汽车。虽然内燃机仍将在未来数年主导市场，但随着碳氢燃料成本的提升，电气驱动系统将获得市场份额。

　　电动汽车中的电气驱动系统需要新型锂离子电池技术。虽然锂电池已应用于手机和笔记本电脑多年，但应用于交通工具的电池要为系统提供极大的功率。这些驱动系统的使用寿命还不能低于十年。为了能在成本上与内燃机一较高下，电池系统还需要将成本降至当前的一半以上。只有可靠而廉价的新制造方法才能满足这些需求。

　　接合技术的工业现状

　　数年来EWI公司一直与高级电池企业合作，致力于这一挑战。2010年9月举行的电池制造技术研讨会上，EWI就目前在电池和电池组组装中使用的连接技术对业界进行了调查（见表1）。结果显示，由于锂离子电池是多层厚度不一（0.001至0.0625英寸）的材料（铜、铝、镍和镀镍铜）的复合组件，这种电池的制造需要组装大量零件，包括不同材料之间的接缝。为了组装这些零件，业界使用了各种工艺，包括钎焊、电阻、超声波和激光焊接。表1中的调查结果显示，没有一种连接工艺占主导地位。没有哪一种工艺得到人们的认同可以用于各种材料的几何组装。

　　经过此次调查，EWI和美国俄亥俄州立大学汽车研究中心设立了一个项目，来调查连接组装锂离子电池和电池组的材料组合的电阻、超声波和激光焊接工艺。目的是研究数据资料，帮助业界找到一种工艺来连接装配中的各个部件。

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