官宣！Momenta 獲 C 輪 5 億美元融資，時隔兩年的最大彩蛋

2021年3月18日，由中國化學與物理動力工業協會動力電池應用分會、電池中國網聯合舉辦的第二屆新能源汽車及動力電池國際交流大會(CIBF·深圳)在深圳舉行。會議期間，阿帕奇(北京)光纖激光技術有限公司應用經理張靜發表了題為“光纖激光解決方案助力電池行業提質增效”的主題演講。

以下為演講實錄:

很榮幸能借此機會介紹IPG產品在電池行業的應用。在這篇報告中，我介紹了IPG光纖激光器、光傳輸頭和LDD焊接過程監控系統作為一整套解決方案如何幫助電池制造。

我的報告分為幾個部分。首先，我將介紹IPG公司及其產品線。其次，我給大家一個大概的畫面，看看我們的產品在哪些電池制造環節已經比較成熟，得到了客戶的認可。然后我將重點介紹IPG的幾個產品，如YLR系列SM激光器、AMB光束可調諧模式可調諧激光器和新產品SM-AMB激光器。最后介紹一下我們備受關注的產品。

首先，我想介紹一下IPG公司。我們公司是由俄羅斯科學家于1990年創建的。此后，我們一直專注于光纖激光器的生產。因為是垂直整合，所以可以實現閉環質量控制。裝機容量充分表明了客戶對我們產品質量的認可。此外，我們不僅滿足于成熟的產品，還不斷開發新產品以滿足客戶的需求，因為創新是一個企業生存的源泉。

讓我們簡單介紹一下中國IPG。中國占IPG主要銷售額的近一半，因此我們非常重視中國市場，在全國擁有200多名員工和售后網點，可以及時快速地對客戶做出反應。應用實驗室可以免費為客戶提供測試。如果你想看看我們的激光能否做到你的工藝，或者你想確認設備能否在生產線上穩定工作，我們都可以積極配合測試。申請中心目前位于北京、上海、深圳和武漢。如果您有測試要求，請隨時聯系我們。

從產品的功率覆蓋來看，有500多種不同的激光器，從幾個W的打標激光器到120 kW的超高功率激光器。從波長覆蓋來看，我們的產品線包括紅外、綠光、紫外等各種波長的激光器。對于硬袋、軟袋、圓筒的每一道工序，紅色標注的環節都是IPG激光在生產線上的成熟應用。我們可以看到，唯一的空白就是極片的纏繞，和激光無關，其他工序已經全覆蓋。在柔性電池的焊接方面，我們在電芯、模塊、托盤支架方面有非常成熟的應用。其中，我們的YLS多模激光器應用廣泛，尤其是在硬包方形電池的焊接中。與傳統的多模YLS激光器相比，我們去年推出的AMB激光器有明顯的質量提升。我們的YLR系列單模激光器，常用于軟電池焊接，在焊接鋁和銅時效果特別大，成本優勢也特別大。還有我們的YLPN系列納秒激光，主要用于極片切割和清洗。

YLR系列單模激光器是軟包電池焊接中應用最廣泛的。目前電池行業成本壓力越來越大，效率要求越來越高。一開始用500W，后來700，1500，現在2000W成為主流配置。現在市面上有很多單模激光器，但還是要看性能參數的差異。IPG單模激光器最小芯徑-14微米，目前市面上其他品牌基本都是20um或者25um。IPG單模激光的M2、功率穩定性、光束轉換效率、穩定性都是業界最好的。

(圖)此處列出了表格。與多模相比，單模在相同功率下可以有更高的功率密度，從而形成更穩定的能量耦合和更強的穿透力，使其可以以更高的速度和對應更少的熱輸入進行焊接。這里大家注意一下。與尚友牌20um芯徑相比，功率密度……相同功率下的y差是2倍，導致穿透力差異顯著。我們也有客戶問，纖芯直徑不就是影響光斑嗎，所以只是選擇小焦距減小光斑，會帶來一些不好的后果。你選擇一個小焦點，看起來聚焦的光斑是一樣的，但是聚焦性能不一樣。在生產線上焊接時，由于來料和零件組裝的原因，焦面上總會出現離焦、負離焦和焊接的差異。我們的單模激光具有出色的聚焦性能，這意味著對此類干擾因素的容忍度更高，焊接質量更穩定。而且小焦距還有一個缺陷，就是鏡頭靠近熔池，對保護鏡壽命不利。

在應用方面，首先介紹了電池極耳的焊接。這不是直接把100多層焊在一起，在實驗室里用激光就能做出一個成功的樣品。然而，在生產線上實際批量壓裝時，很難保證配合。我們采用的是單膜或者超聲波預壓，也就是預壓后多層焊接到板上的步驟。目前焊接效果優良穩定，已批量應用于生產線。

還有極耳+匯流條焊接，這是軟電池焊接中最常見的應用。大部分是焊接在粗母線上的比較薄的鋁和銅材料。最早的方案是4000瓦的YLS系列多模激光器。現在越來越多的客戶傾向于單模激光方案，它在焊接變形控制和成本方面具有優勢。凸耳母線的焊接也會遇到異種材料的焊接。從力學性能的控制上，我們建議鋁停銅條件下的配置可以更好地抑制界面混合程度以減少脆性相的形成，并借助于擺動，在小熱輸入的前提下增加界面連接面積，從而獲得優異的力學性能。我們有兩種方案，一種是YLS大功率高速方案，另一種是YLR單模低速方案。客戶可以根據實際生產線需求和預算選擇方案。

(圖)這是極耳焊接。這是一種非常薄的材料。單模是最合適的。它可以獲得最小的焊接變形和最佳的焊接質量。

接下來，我們將介紹光束模式可調的AMB激光器。該產品廣泛應用于方形電池的焊接，因為基本上是比較厚的鋁和銅的焊接。該產品的特點是將高能量密度的中心束和大芯徑的外環束結合起來，形成一個可調光斑。目前可以做到行業最高功率，總功率25千瓦，中心可以做到12千瓦，光電轉換效率也是最高的，45%。中心纖芯直徑為50和150 μm，外環纖芯直徑為150、300、400和600um。一般來說，我們傾向于推薦50/150um的配置用于焊接鋁和銅材料，100/300um優先用于焊接滲透深度不高的鋼和鋁。AMB激光最大的優點是可以抑制飛濺。在小孔產生過程中，小孔是不穩定的，液滴獲得動量并飛出以克服表面張力，從而形成飛濺。AMB的原理是擴大鎖眼開口，使其更穩定。你可以看看我們LDD直接拍攝的鎖孔形貌，充分證明了這一點。

我們還是講效果，選用的是鍍鎳銅，柔性電池中非常容易飛濺的常見材料。采用常規的YLS激光焊接，飛濺多，整個焊縫表面會有一些凹坑。鋁也是如此。AMB的使用可以有效地抑制飛濺并獲得具有優異表面質量的焊縫。AMB多用作模塊蓋，以前是常規焊接，存在飛濺和橋接能力差的問題。使用AMB可以顯著提高表面質量和橋接能力。

我們結合了單模光纖和AMB的優點，形成了新產品SM-AMB。它將單模激光的小熱量輸入和強穿透性與帶有外環的組合產品相結合，以減少飛濺。目前該設備已經在美國實驗室做了多層箔的點焊，有幾十層銅箔和鋁……inum板，焊點尺寸穩定性好，飛濺特別低。

(圖)這是實際焊接視頻。這是模擬柔性電池母線焊接的一個組合，抑濺效果明顯，從表面成型的角度來看有了明顯的改善。我們也希望這套設備能在柔性電池的極耳、銅箔、鋁箔的焊接上有更明顯的突破。

最后，讓我們談談我們的LDD焊接過程監測系統，它是基于在線相干成像的理論。你可以把它想象成激光測距儀，主動發射半導體激光撞擊工件表面和焊接小孔，檢測返回信號，最后通過一系列算法直接獲得熔深。目前市場上也有一些類似的產品，但是我們的檢測準確率和頻率是最高的。可以和參數表對比一下。

(圖)LDD的第一個功能是焊前檢測，比如焊縫位置是否準確，零件高度是否合適，可以直接定位修正。第二個功能是它的核心功能，即可以直接測量熔深，得出每條焊縫的熔深。傳統的切片最多是切割幾條焊縫，得不到整條焊縫的數據。第三個功能是焊后焊縫寬度、高度和表面質量的檢測。可以圍繞測試數據，根據相應的標準設定公差，實時監控零件是否OK。第四項，3D成像。工具是死的，使用方式靈活。對于一些客戶來說，直接使用LDD作為焊前調整的工具也是非常有創意的。目前，我們的LDD可以配備YLS/YLR，單模和多模，它與我們所有的焊接頭，振蕩頭和振動鏡兼容。

(圖)我們從生產線上取了一些數據，跟著小批量測試。可以看出，穿透深度和切片誤差小于100um，完全滿足生產線測試的需要。在tab焊接中，幫助客戶直接在線判斷，比如焊接厚度的高度和寬度，是否有超過它的累積缺陷，然后實時輸出。

最后做個總結，我們的幾款產品YLR的線徑都很小，穿透力很強，非常適合焊接極耳和母線。AMB適用于軟包裝模塊外罩的焊接，能有效抑制飛濺，改善成型，增強架橋能力。單模AMB結合了單模和AMB的優點，非常適合箔焊。LDD可對焊接前、中、后進行全程監控，為電池安全制造保駕護航。我的介紹到這里，謝謝。

(注:本文根據現場速記整理，未經主講人審核。僅供參考。請勿轉載！)

掃描下方二維碼，關注“第二屆新能源汽車及動力電池國際交流大會(CIBF深)”直播專題！1 2021年3月18日，由中國化學與物理動力工業協會動力電池應用分會、電池中國網聯合舉辦的第二屆新能源汽車及動力電池國際交流大會(CIBF·深圳)在深圳召開。會議期間，阿帕奇(北京)光纖激光技術有限公司應用經理張靜發表了題為“光纖激光解決方案助力電池行業提質增效”的主題演講。

以下為演講實錄:

很榮幸能借此機會介紹IPG產品在電池行業的應用。在這篇報告中，我介紹了IPG光纖激光器、光傳輸頭和LDD焊接過程監控系統作為一整套解決方案如何幫助電池制造。

我的報告分為幾個部分。首先，我將介紹IPG公司及其產品線。其次，我給大家一個大概的畫面，看看我們的產品在哪些電池制造環節已經比較成熟，得到了客戶的認可。然后我將重點介紹IPG的幾個產品，如YLR系列SM激光器、AMB光束可調諧模式可調諧激光器和新產品SM-AMB激光器。最后介紹一下我們備受關注的產品。

首先，我想介紹一下IPG公司。我們公司是由俄羅斯科學家于1990年創建的。此后，我們一直專注于光纖激光器的生產。因為是垂直整合，所以可以實現閉環質量控制。裝機容量充分表明了客戶對我們產品質量的認可。此外，我們不僅滿足于成熟的產品，還不斷開發新產品以滿足客戶的需求，因為創新是一個企業生存的源泉。

讓我們簡單介紹一下中國IPG。中國占IPG主要銷售額的近一半，因此我們非常重視中國市場，在全國擁有200多名員工和售后網點，可以及時快速地對客戶做出反應。應用實驗室可以免費為客戶提供測試。如果你想看看我們的激光能否做到你的工藝，或者你想確認設備能否在生產線上穩定工作，我們都可以積極配合測試。申請中心目前位于北京、上海、深圳和武漢。如果您有測試要求，請隨時聯系我們。

從產品的功率覆蓋來看，有500多種不同的激光器，從幾個W的打標激光器到120 kW的超高功率激光器。從波長覆蓋來看，我們的產品線包括紅外、綠光、紫外等各種波長的激光器。對于硬袋、軟袋、圓筒的每一道工序，紅色標注的環節都是IPG激光在生產線上的成熟應用。我們可以看到，唯一的空白就是極片的纏繞，和激光無關，其他工序已經全覆蓋。在柔性電池的焊接方面，我們在電芯、模塊、托盤支架方面有非常成熟的應用。其中，我們的YLS多模激光器應用廣泛，尤其是在硬包方形電池的焊接中。與傳統的多模YLS激光器相比，我們去年推出的AMB激光器有明顯的質量提升。我們的YLR系列單模激光器，常用于軟電池焊接，在焊接鋁和銅時效果特別大，成本優勢也特別大。還有我們的YLPN系列納秒激光，主要用于極片切割和清洗。

YLR系列單模激光器是軟包電池焊接中應用最廣泛的。目前電池行業成本壓力越來越大，效率要求越來越高。一開始用500W，后來700，1500，現在2000W成為主流配置。現在市面上有很多單模激光器，但還是要看性能參數的差異。IPG單模激光器最小芯徑-14微米，目前市面上其他品牌基本都是20um或者25um。IPG單模激光的M2、功率穩定性、光束轉換效率、穩定性都是業界最好的。

(圖)此處列出了表格。與多模相比，單模在相同功率下可以有更高的功率密度，從而形成更穩定的能量耦合和更強的穿透力，使其可以以更高的速度和對應更少的熱輸入進行焊接。讓我們啪……注意這里。與尚友牌20um的纖芯直徑相比，相同功率下的功率密度相差2倍，導致穿透力差異顯著。我們也有客戶問，纖芯直徑不就是影響光斑嗎，所以只是選擇小焦距減小光斑，會帶來一些不好的后果。你選擇一個小焦點，看起來聚焦的光斑是一樣的，但是聚焦性能不一樣。在生產線上焊接時，由于來料和零件組裝的原因，焦面上總會出現離焦、負離焦和焊接的差異。我們的單模激光具有出色的聚焦性能，這意味著對此類干擾因素的容忍度更高，焊接質量更穩定。而且小焦距還有一個缺陷，就是鏡頭靠近熔池，對保護鏡壽命不利。

在應用方面，首先介紹了電池極耳的焊接。這不是直接把100多層焊在一起，在實驗室里用激光就能做出一個成功的樣品。然而，在生產線上實際批量壓裝時，很難保證配合。我們采用的是單膜或者超聲波預壓，也就是預壓后多層焊接到板上的步驟。目前焊接效果優良穩定，已批量應用于生產線。

還有極耳+匯流條焊接，這是軟電池焊接中最常見的應用。大部分是焊接在粗母線上的比較薄的鋁和銅材料。最早的方案是4000瓦的YLS系列多模激光器。現在越來越多的客戶傾向于單模激光方案，它在焊接變形控制和成本方面具有優勢。凸耳母線的焊接也會遇到異種材料的焊接。從力學性能的控制上，我們建議鋁停銅條件下的配置可以更好地抑制界面混合程度以減少脆性相的形成，并借助于擺動，在小熱輸入的前提下增加界面連接面積，從而獲得優異的力學性能。我們有兩種方案，一種是YLS大功率高速方案，另一種是YLR單模低速方案。客戶可以根據實際生產線需求和預算選擇方案。

(圖)這是極耳焊接。這是一種非常薄的材料。單模是最合適的。它可以獲得最小的焊接變形和最佳的焊接質量。

接下來，我們將介紹光束模式可調的AMB激光器。該產品廣泛應用于方形電池的焊接，因為基本上是比較厚的鋁和銅的焊接。該產品的特點是將高能量密度的中心束和大芯徑的外環束結合起來，形成一個可調光斑。目前可以做到行業最高功率，總功率25千瓦，中心可以做到12千瓦，光電轉換效率也是最高的，45%。中心纖芯直徑為50和150 μm，外環纖芯直徑為150、300、400和600um。一般來說，我們傾向于推薦50/150um的配置用于焊接鋁和銅材料，100/300um優先用于焊接滲透深度不高的鋼和鋁。AMB激光最大的優點是可以抑制飛濺。在小孔產生過程中，小孔是不穩定的，液滴獲得動量并飛出以克服表面張力，從而形成飛濺。AMB的原理是擴大鎖眼開口，使其更穩定。你可以看看我們LDD直接拍攝的鎖孔形貌，充分證明了這一點。

我們還是講效果，選用的是鍍鎳銅，柔性電池中非常容易飛濺的常見材料。采用常規的YLS激光焊接，飛濺多，整個焊縫表面會有一些凹坑。鋁也是如此。AMB的使用可以有效地抑制飛濺并獲得具有優異表面質量的焊縫。AMB多用作模塊蓋，以前是常規焊接，存在飛濺和橋接能力差的問題。使用AMB可以顯著提高表面質量和橋接能力。

我們結合了單模光纖和AMB的優點，形成了新產品SM-AMB。它將單模激光的小熱量輸入和強穿透性與帶有外環的組合產品相結合，以減少飛濺。目前，該設備已經完成了……的點焊美國實驗室的ulti-layer箔片，有幾十層銅箔和鋁板，而且焊點尺寸穩定性好，飛濺特別低。

(圖)這是實際焊接視頻。這是模擬柔性電池母線焊接的一個組合，抑濺效果明顯，從表面成型的角度來看有了明顯的改善。我們也希望這套設備能在柔性電池的極耳、銅箔、鋁箔的焊接上有更明顯的突破。

最后，讓我們談談我們的LDD焊接過程監測系統，它是基于在線相干成像的理論。你可以把它想象成激光測距儀，主動發射半導體激光撞擊工件表面和焊接小孔，檢測返回信號，最后通過一系列算法直接獲得熔深。目前市場上也有一些類似的產品，但是我們的檢測準確率和頻率是最高的。可以和參數表對比一下。

(圖)LDD的第一個功能是焊前檢測，比如焊縫位置是否準確，零件高度是否合適，可以直接定位修正。第二個功能是它的核心功能，即可以直接測量熔深，得出每條焊縫的熔深。傳統的切片最多是切割幾條焊縫，得不到整條焊縫的數據。第三個功能是焊后焊縫寬度、高度和表面質量的檢測。可以圍繞測試數據，根據相應的標準設定公差，實時監控零件是否OK。第四項，3D成像。工具是死的，使用方式靈活。對于一些客戶來說，直接使用LDD作為焊前調整的工具也是非常有創意的。目前，我們的LDD可以配備YLS/YLR，單模和多模，它與我們所有的焊接頭，振蕩頭和振動鏡兼容。

(圖)我們從生產線上取了一些數據，跟著小批量測試。可以看出，穿透深度和切片誤差小于100um，完全滿足生產線測試的需要。在tab焊接中，幫助客戶直接在線判斷，比如焊接厚度的高度和寬度，是否有超過它的累積缺陷，然后實時輸出。

最后做個總結，我們的幾款產品YLR的線徑都很小，穿透力很強，非常適合焊接極耳和母線。AMB適用于軟包裝模塊外罩的焊接，能有效抑制飛濺，改善成型，增強架橋能力。單模AMB結合了單模和AMB的優點，非常適合箔焊。LDD可對焊接前、中、后進行全程監控，為電池安全制造保駕護航。我的介紹到這里，謝謝。

(注:本文根據現場速記整理，未經主講人審核。僅供參考。請勿轉載！)

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