電気自動車(EV)用バッテリーの製造は、レーザー溶接機における単一最大の成長分野として浮上しており、世界規模での生産能力拡大が、高速かつ高信頼性を備えた溶接装置に対する前例のない需要を牽引しています。円筒型バッテリーセルの組立工程では、正極および負極のタブをセル端子に溶接する必要があります。この溶接品質は、内部抵抗および長期的な充放電サイクル寿命に直接影響を与えます。500W~1,500Wのパルスレーザー光源を搭載したレーザー溶接機は、貫通深さを±0.03mm以内で制御した、一貫性の高いタブ-端子間溶接を実現します。これは、セル内部部品を損傷するリスクを伴わずに、従来の抵抗溶接では達成不可能な精度要件です。ポーチ型バッテリーセルのタブ溶接にはさらに高い精度が求められます。アルミニウムまたは銅製のタブは通常0.1mm~0.3mmの厚さであり、薄い箔を貫通させず、内部ショートを引き起こす可能性のある飛散物(スパッタ)を発生させることなく、セルの電流コレクターに溶接する必要があります。パルス波形制御機能を備えたレーザー溶接機は、まず表面を清浄化するための低出力予熱パルスを照射し、次に高エネルギー溶接パルスを照射し、最後に凝固を制御するための冷却パルスを照射することで、母材強度の95%を超える溶接強度を達成します。バスバー溶接では、モジュール内でバッテリーセルを直列および並列に接続するために、厚手の銅またはアルミニウム製バーをセル端子に溶接します。波長1070nmにおける銅の高い反射率に対処するためには、少なくとも2,000W以上の出力を持つレーザー溶接機、あるいは特殊なビーム振動パターンを採用した装置が必要であり、これにより一貫した溶接貫通を実現します。バッテリー電極スタックの溶接においては、50枚の銅箔を単独で、あるいは0.5mm厚の銅製バスバーに溶接するための堅牢かつ再現性の高い溶接プロセスが確立されています。溶接部の検証には、溶接形状、気孔率、抵抗率などの主要評価指標が用いられます。バッテリー用途におけるレーザー溶接プロセスは、高電力用途でのエネルギー損失を最小限に抑えるため、100マイクロオーム未満の低電気抵抗を達成する必要があります。ビジョンガイド機能と6軸ロボットを備えた自動レーザー溶接システムは、±0.02mmまでの再現性を実現し、バッテリーモジュール部品の複雑な3次元溶接を可能にします。これらのシステムは人件費を削減するとともに、1つのバッテリーパックあたり数千個に及ぶ同一溶接部に対して一貫した溶接品質を保証します。完全密閉型のクラス1レーザー溶接システムは、通常の生産環境下でも安全な運用を確保し、バッテリー製造施設の安全要件を満たします。当社のレーザー溶接機は、世界中のバッテリーギガファクトリーに導入されており、電気自動車(EV)、電動工具、定置型エネルギー貯蔵システム向けリチウムイオン電池の生産を支援しています。お客様のバッテリー溶接ニーズについてご相談いただき、用途に特化した機種選定をご提案いたしますので、お気軽にお問い合わせください。