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鋰離子電池單位重量的電池容量很高，因此非常適宜用于消費電子行業。鋰離子電池還有一些特別適用于移動設備的特性：長時間不用后，依然能夠保持充電量，在完全放電前進行充電也能夠保持充電容量。這些特性通常被稱為“電池內存”，是其他二次電池（如鎳金屬鹵化物電池）的主要不足之處。
鋰離子電池由石墨陽極、金屬氧化物陰極（通常使用鋰錳、鋰鈷或鋰鐵）以及作為電解液的無水鋰鹽組成（見圖1）。
圖1 鋰離子電池由石墨陽極、金屬氧化物陰極以及作為電解液的無水鋰鹽組成
安全性問題
基于鋰的技術有一個很大的缺點，即鋰與空氣接觸會爆炸，特別是接觸水后更易爆炸。聯邦監管機構一直在關注新電池技術帶來的安全問題。來自美國聯邦航空局（Federal Aviation Authority）的數據顯示，從1991年3月20日到2010年8月3日這段時間，有113件“煙、火、極度高溫或爆炸”偶然事件涉及電池和基于電池的設備。需要特別關注的是這樣一個事實，由鋰離子電池封裝失敗引起的火災很難被撲滅，因為遇到水后就會爆炸，而且在接觸空氣后會重新點燃。
雖然有上述安全方面的擔心，但高容量和低重量的雙優點讓鋰離子電池非常適合于另一項應用——混合動力插電式汽車。汽車部門的安全需求迫使研發人員對鋰離子化學過程進行修改，使電池單元不易爆炸，但在進行電池封裝制造時，仍然需要確保足夠的完整性，才能通過嚴格的碰撞試驗。在諸如醫學、太空、深海應用等，因為環境非常惡劣，一個小小的泄漏會導致災難性的后果，替換一塊壞掉電池的成本非常高，甚至會有生命危險，因此這些應用中的安全要求更為嚴格。
這些安全因素同鋰離子電池的制造密切相關。制造商們需要考慮兩方面的安全問題：一是制造電池過程中的安全，二是產品封裝的完整性，才能確保電池壽命內和有效期外的使用安全。
制造工藝中的一個關鍵步驟是電池外殼的焊接。只有保證焊接點的完整性，生產出來的電池才能經受住掉落、碰撞沖擊、高溫以及壓力變化。
圖2 大多數圓柱體或長方體鋰離子電池的一端或兩端都有蓋子，
需要將蓋子焊接在電池主體上。
工藝
鋰離子電池有許多種定制的形狀和尺寸，盡管大多數都是圓柱體或棱柱（長方體）。電池的一端或兩端會有蓋子，需要將蓋子焊接在電池主體上，石墨陽極和金屬氧化物陰極位于內部（見圖2）。在焊接完成后，將非水電解液從填充孔注入電池。非常重要的一點是電池外殼尺寸只是標稱尺寸。金屬鍛壓和成型會引起公差，這意味著尺寸會發生變化，圓柱體可能是微橢圓而不是完全的圓形，但這使缺乏機器視覺的激光焊接變得不夠可靠。
在制造過程中，鋰離子電池的陽極和陰極一定不能相互接觸，否則會變成“熱室”，迅速加熱甚至燃燒。因此，在制造過程中，人和電池的接觸越少越好。正是由于這個原因，激光焊接機在處理電池單元時，通過傳送帶和類似雞舍一樣的自動門，逐個進行操作，確保每次在絕緣室內只有一個電池單元。
當電池單元到達指定位置后，操作人員安裝的自動化程序指引機器視覺設備判斷電池的高度和尺寸（見圖3）。直到那時，電池單元到達旋轉的卡盤。當電池旋轉時，高放大倍率的機器視覺設備追蹤并記錄焊縫的真實軌跡（圓的、橢圓的或其他情況）。此后，運動控制和機器視覺程序檢查這塊電池的實際尺寸規模，為激光束計算出最佳軌跡，從而完成高完整性焊接。在焊接過程中，激光功率在開始時不斷增加，然后沿著計算出的軌跡運行。激光功率在焊接快結束時又逐漸下降到初始值，同焊接開始處重疊，從而確保整個焊接光滑平坦。
圖3 為了讓機器視覺設備進行追蹤并使激光束跟隨焊縫軌跡，FlexAuto軟件必須
計算出最佳軌跡，確保完成高完整性焊接。
AEi公司采用IPG光纖激光器對鋰離子電池進行激光焊接。同YAG激光器相比，光纖激光器有一些重要的優勢，包括輸出功率效率更高、維護成本更低、光束波形更易控制、每瓦特的成本更低。由于需要處理的電池數量相當多，因此兩個自動化機器可以分時使用激光輸出，從而減少制造成本。
在焊接完成之后，使用機器視覺來檢查電池焊接點，接著在電池上用激光蝕刻出二維條形碼，然后由傳送帶送出機器。
圖4 靈活的自動化設備必須能夠處理各種各樣形狀的電池。
靈活性
鋰離子電池形狀和尺寸的變化范圍很大，這就要求應用的自動化系統具備相當大的靈活性（見圖4）。
AEi公司采用基于托盤的電池裝載系統。托盤能夠處理變化范圍很大的外形和尺寸，當處理新的奇異的外形時，只需要重新設計托盤，而機器的接口保持不變。這樣一來，在一臺機器上能夠迅速進行轉換以適應大量不同的電池尺寸。另外，對于靈活性來說，控制軟件是否能在編程量最少的情況下處理大量不同的尺寸也非常關鍵。控制軟件能夠快速從一個批量處理切換到另一個批量處理，給制造商提供了更進一步的競爭優勢，從而對市場變化做出快速反應。
總結
傳統的軍事、航空航天應用以及新興的汽車和綠色能源產品設計應用對強大電池的需求有了史無前例的增長。這些需求要求電池不僅要滿足應用的電氣特性，還要滿足環境和安全的規定。
鋰離子電池是滿足重量和電氣性能要求的最受歡迎的解決方案。但是，鋰離子電池有一個重大的缺點：鋰接觸空氣會爆炸，特別是接觸水后更易爆炸。為了獲得鋰離子電池的性能優勢，制造商們需要利用高功率激光器和機器視覺來保證靈活自動化的精確性，從而在制造電池時能夠確保完美的氣密封口。靈活自動化能夠支持電池制造的安全性，使封裝更結實，并保證電池在各種惡劣環境中的使用，以及有足夠的生產量讓制造商獲得利潤。
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