I. Những điểm khó khăn cốt lõi trong sản xuất hàng loạt pin hình trụ lớn 4680: Cải tiến về hàn toàn bộ cực{2}}đồng dày
Tia laze xanh lam và chùm tia hình vòng-giải quyết các thách thức xử lý vật liệu có độ phản chiếu cao
Khi pin hình trụ lớn 4680 trở thành cấu hình tiêu chuẩn cho-xe điện thuần túy cao cấp, việc hàn các lá đồng nhiều-lớp xếp chồng lên nhau cho các tab đầy-cực sẽ trở thành nút thắt kỹ thuật chính. Laser sợi hồng ngoại truyền thống chỉ đạt được tỷ lệ hấp thụ ánh sáng 3%~5% trên đồng, điều này thường gây ra các mối nối lạnh, cháy- cục bộ và bắn tung tóe kim loại lớn trong quá trình hàn. Các mảnh vụn rải rác rơi vào tế bào sẽ tiềm ẩn nguy cơ đoản mạch và thoát nhiệt.
Hai loại nguồn sáng laser được sản xuất hàng loạt vào năm 2026:
1. Vòng hồ sơ chùm tia biến thiên VBP Laser sợi quang điểm có thể điều chỉnh
Tia laser này cho phép điều chỉnh công suất độc lập cho chùm tia trung tâm và chùm tia vòng ngoài. Chùm tia trung tâm xuyên qua lớp đồng dày tạo thành lỗ khóa xuyên sâu, trong khi chùm tia vòng ngoài mở rộng mép trên của lỗ khóa để xả bong bóng bên trong vũng nóng chảy và bẫy kim loại nóng chảy bắn tung tóe trở lại đường hàn.
Giải pháp này giúp giảm 90% khả năng tạo vết tóe khi hàn các thanh cái bằng đồng một lớp 4mm{2}}và kiểm soát độ xốp của mối hàn trong khoảng 0,3%. Trong khi đó, nguồn laser có thể chịu được hơn 95% ánh sáng laser phản xạ, ngăn ngừa tình trạng cháy nguồn laser khi hàn đồng dày. Hiện tại, dây chuyền sản xuất pin 4680 của Tesla và các nhà sản xuất pin hình trụ hàng đầu trong nước đã được trang bị đầy đủ thiết bị hàn laze vòng-điểm.
2. Laser xanh thương mại nội địa
Laser xanh mang lại tỷ lệ hấp thụ 40%~50% trên đồng, cao hơn 13 lần so với laser hồng ngoại. Họ có thể hoàn thành quá trình hàn ghép hàng trăm lá đồng mỏng ở đáy 4680 ô mà không cần nguồn điện đầu vào cực-cực cao, ngăn ngừa các lá đồng siêu mỏng{6}}bị cháy xuyên qua.
Sau khi hoàn thiện việc bản địa hóa các loại laser xanh lam cấp kilowatt{0}}giá cả phải chăng vào cuối năm 2026, chúng sẽ dần thay thế các tia laser hồng ngoại truyền thống để hàn điểm có độ chính xác-công suất thấp ở các tab cực.
So với phương pháp hàn siêu âm đã được áp dụng rộng rãi trước đây và bị hạn chế bởi sừng hàn bị mòn với năng suất một đường-tối đa chỉ 100 PPM, phương pháp hàn laze điểm-vòng không tiêu tốn phụ tùng thay thế. Nhịp điệu sản xuất của nó hoàn toàn phù hợp với các quy trình xếp chồng tốc độ-cao, khiến nó trở nên lý tưởng cho các siêu nhà máy gigawatt-giờ (GWh) có nhu cầu sản xuất hàng loạt.
II. Hàn thanh cái điện áp cao-cho bộ nguồn: Giảm điện trở cho mạch điện áp cao-của xe, hàn laze thay thế sơ đồ buộc chặt bu lông-
Các thanh cái bằng đồng dày giữa các mô-đun pin chịu trách nhiệm dẫn điện song song nối tiếp cũng như lấy mẫu điện áp và nhiệt độ, trực tiếp xác định hiệu suất sạc nhanh-và độ an toàn điện áp cao- của xe điện.
Việc siết bu-lông truyền thống sẽ dẫn đến các vít bị lỏng khi xe bị rung-trong thời gian dài, tăng khả năng chống tiếp xúc và sinh nhiệt quá mức trong quá trình sạc nhanh. Vào năm 2026, các nhà sản xuất phương tiện sử dụng năng lượng mới sẽ áp dụng rộng rãi giải pháp hàn tổng hợp bằng laser tích hợp cho toàn bộ-thanh cái:
Thiết bị laser điểm có công suất cao-vòng VBP-3000W~6000W thực hiện hàn tự động chồng lên nhau trên các thanh đồng dày 3~6 mm mà không cần thêm kim loại phụ. Mối hàn tạo thành một liên kết luyện kim tích hợp không bao giờ lỏng lẻo. Điện trở tổng thể của mạch điện áp cao-của xe giảm 15%~22%, hỗ trợ sạc cực nhanh trên nền tảng điện áp cao-800V 800V.
Dây chuyền sản xuất được trang bị chức năng định vị trước tầm nhìn CCD-với độ chính xác ±0,05 mm để tự động bù trừ độ lệch kích thước của các thanh đồng tới. Hệ thống lọc khói đồng trục giúp loại bỏ các mảnh đồng nhỏ có thể gây ra rủi ro rò rỉ trên bề mặt thanh cái.
III. Quy trình hàn kín tế bào: Mối hàn chu vi nắp trên và hàn móng tay
Hệ thống vòng lặp khép kín-AI-OCT AI giúp loại bỏ rủi ro rò rỉ chất lỏng
Sau khi các tế bào hình lăng trụ và 4680 tế bào hình trụ được đổ đầy chất điện phân, việc hàn kín đinh và hàn toàn bộ ngoại vi của nắp trên của tế bào sẽ xác định tuổi thọ của pin. Các lỗ kim nhỏ trên đường hàn sẽ gây bay hơi và rò rỉ chất điện phân, dẫn đến các tế bào bị loại bỏ.
Dây chuyền sản xuất pin-cao cấp đã loại bỏ hoàn toàn việc kiểm tra rò rỉ lấy mẫu khí heli sau-hàn vào năm 2026 và nâng cấp lên hệ thống tích hợp Quét chụp cắt lớp kết hợp quang học OCT + Điều khiển vòng lặp khép kín-AI Deep Learning:
1. Đầu hàn laser tích hợp mô-đun quét OCT đồng trục, đo độ sâu xuyên thấu của mối hàn bên trong theo thời gian thực trong quá trình hàn với độ chính xác dọc trục lên tới 0,02mm;
2. Mô hình AI 1DCNN-BiLSTM phân tích trạng thái lỗ khóa ngay lập tức. Nếu phát hiện độ xuyên thấu không đủ (mối nối nguội) hoặc độ xuyên thấu quá mức (cháy-vỏ), hệ thống sẽ tự động giảm hoặc tăng công suất laser trong vòng 20 micro giây để khắc phục các khuyết tật hàn trong thời gian thực;
3. Tất cả dữ liệu bao gồm độ sâu thâm nhập, thông số công suất laser và vị trí hàn đều được tải lên hệ thống MES của nhà máy để lưu trữ vĩnh viễn trên đám mây, đáp ứng đầy đủ-quy định về truy xuất nguồn gốc trong vòng đời của pin do các OEM ô tô ở Châu Âu và Mỹ ban hành.
Sau khi nâng cấp thông minh, tỷ lệ loại bỏ quá trình kiểm tra bằng khí heli đối với hàn kín tế bào đã giảm 95%, loại bỏ nhu cầu thực hiện các thử nghiệm lấy mẫu phá hủy quy mô lớn-và cắt giảm đáng kể chi phí sản xuất. Ngoài ra, vùng ảnh hưởng nhiệt của hàn laser được kiểm soát trong khoảng 0,2~0,3mm, tránh làm hỏng các dải phân cách bên trong và các vật liệu hoạt động bên trong tế bào, ngăn chặn sự kết tủa lithium trong quá trình sạc và kéo dài tuổi thọ của pin.
IV. Kịch bản chung cho phương tiện lưu trữ năng lượng và xe chở khách: Hàn laser kín chính xác cho khay làm mát bằng chất lỏng vi kênh hợp kim nhôm của bộ pin
Với sự phổ biến của nền tảng xe điện điện áp cao-800V và các trạm lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại-quy mô lớn, tấm lạnh chất lỏng bằng hợp kim nhôm đã trở thành thành phần tiêu chuẩn cho bộ pin. Các vi kênh có thành mỏng-dày đặc sẽ tản nhiệt lượng lớn sinh ra trong quá trình sạc-cực nhanh.
Hàn đồng truyền thống và hàn ma sát khuấy dễ làm biến dạng tấm nhôm mỏng, chặn dòng chảy và gây rò rỉ nước trên mối hàn. Hàn laser tự sinh đã trở thành quy trình sản xuất được ưa chuộng cho tấm lạnh lỏng vào năm 2026, với những ưu điểm cốt lõi như sau:
1. Nhiệt đầu vào cực-thấp: Năng lượng laser tập trung giới hạn vùng ảnh hưởng nhiệt-ở mức 0,2 mm. Sau khi hàn các tấm phủ nhôm siêu mỏng 1~2 mm, độ biến dạng tổng thể nhỏ hơn 0,05 mm, giúp ngăn chặn các khoang vi mạch bị ép và bịt kín;
2. Hàn tự sinh không có chất độn: Vật liệu nhôm cơ bản kết hợp với nhau để tạo thành mối hàn. Mối hàn có thành phần vật liệu giống hệt với chất nền mà không làm giảm độ dẫn nhiệt tổng thể của tấm lạnh. Đường hàn có thể chịu được thử nghiệm áp suất nước lâu dài lên đến 5 bar;
3. Làm lại thuận tiện: Máy hàn laser sợi quang loại xe đẩy di động-thực hiện hàn sửa chữa cục bộ trên các kênh dòng bị hỏng của mô-đun pin thành phẩm một cách trực tiếp mà không cần tháo toàn bộ GÓI pin, giảm đáng kể chi phí bảo trì sau bán hàng-cho các trạm lưu trữ năng lượng.
Các nhà sản xuất laser Trung Quốc đã ra mắt các trạm hàn kín chuyên dụng cho tấm lạnh dạng lỏng, tích hợp-làm sạch bằng tia laser oxit trước khi hàn, hàn kín và-kiểm tra sơ bộ độ kín khí sau mối hàn để hoàn tất quy trình xử lý tấm lạnh trong một-quy trình làm việc một lần dừng.
V. Xu hướng phát triển chung của hàn Laser cho Ắc quy điện vào năm 2026
1. Định hình chùm tia tùy chỉnh: Các nhà máy không còn áp dụng phổ biến chùm tia Gaussian đơn lẻ nữa. Người vận hành có thể chuyển đổi tự do giữa các điểm vòng, điểm trên cùng-phẳng và dầm tổ hợp cho các quy trình khác nhau, phân biệt ứng dụng cho hàn đồng dày và hàn kín bằng nhôm mỏng.
2. Kiểm tra chất lượng-tải trước: Kiểm soát chất lượng phát triển từ kiểm tra lấy mẫu mối hàn sau-đến việc hiệu chỉnh-thời gian thực trong-quy trình. Giám sát vòng lặp khép kín AI đã trở thành ngưỡng truy cập bắt buộc đối với các nhà máy sản xuất pin định hướng xuất khẩu phục vụ thị trường nước ngoài.
3. Quy trình tổng hợp tích hợp: Thiết bị-có chức năng kép kết hợp làm sạch bằng laze và hàn laze được áp dụng thử nghiệm hàng loạt. Nó loại bỏ các chất gây ô nhiễm bề mặt và dầu ngay trước khi hàn, đơn giản hóa việc bố trí dây chuyền sản xuất và giảm chiếm dụng sàn nhà máy.
