鋰電池制造中，激光焊接技術一直被大量應用于不銹鋼殼和鋁殼的密封焊接環節。近幾年，隨著新型電池工業的不斷發展， 對激光焊接技術的要求也不斷提高。 目前市場上的焊接機廣泛存在軌跡焊接速度小，控制精度差，焊接良品率低的問題。
　　設備簡圖及軌跡描述
　　為了滿足鋰電池生產廠家提高焊接良品率的要求，激光焊機OEM廠商采用科爾摩根直接驅動技術對激光焊接機的運動控制進行優化，將軌跡焊接速度值提高至250mm/s，并達到了2.7g的重力加速度，同時實現了位置偏差控制在±50微米以內（鏡像軌跡在二次元下檢測）的高精度運動控制。　　激光頂焊密封技術應用　　激光焊接是一種新型焊接方式。焊后無需處理或只需簡單處理，焊縫質量高，無氣孔。可精確控制，聚焦光點小，定位精度高，易實現自動化。因此激光焊接更適合與流水生產線配套，實現焊接自動化。另外，激光焊接的焊接方式也使得鋰電池外殼的密封性能和外觀都得以改善。　　通常鋰電池外殼頂部有一塊四角為圓角的長方形蓋板，板上帶有正極輸入端，封口時將蓋板塞入外殼與口平齊。全自動力電池頂蓋 激光焊接機用于電池的殼體和電極蓋板之間的焊接時，通過激光將蓋板與外殼之間的長方形縫隙以重復脈沖方式進行焊接密封。激光參數合適時，方形電池可一次密封成功。因此, 焊接過程需要整個焊接軌跡速度均勻，速度波動不能過大，否則會出現不良焊接。根據鋰電池廠商的生產需求，激光焊接設備需要達到 99.8%的焊接良品率，然而目前主流焊接機的良品率遠遠低于目標良品率，因而急需提高焊接機運動控制精度，從而提高焊接良品率。　　采用直驅技術的激光焊接解決方案
　　圓角焊接軌跡分析圖
　　針對激光焊接的運動控制問題，科爾摩根采用直接驅動技術，提供ICH系列高電壓有鐵芯直線配AKD伺服驅動器，解決激光焊接機的提速瓶頸，使得軌跡焊接速度提高至250mm/s，控制精度提高了30%，從而實現良品率高于99%：　　首先，在焊接軌跡從直線轉到圓角位置時，為了實現小圓角焊接的穩定性，需要實現焊接提速，要求圓角的加速度達到一個更大值。由公式amax=v2/R可以看出，焊接速度越快圓角的半徑越小所需要的加速度也就越大。科爾摩根ICH直線電機憑借其優質的控制性能以及快速的響應速度，為焊接設備實現可了實現250mm/s的焊接速度，在焊接R2.4的圓角時，其最大加速度可以達到2.7g的重力加速度，從而減少圓角焊接的波動，讓整個圓角焊接軌跡更加均勻、穩定，保證小圓角焊接的可行性。　　接著，在焊接過程中，圓角軌跡走完轉直線軌跡的時候，X軸或Y軸的速度會降為零，由于負載的慣性會帶動電機過沖（速度越快過沖量也會越大）。電機過沖后就會調整，所以如果沒控制好過沖的最大位置偏差，在如圖所示的1-4的位置就會出現波浪形狀。電池焊接的密封性就會出現問題。針對該密封性要求，科爾摩根推薦客戶采用具有高性能快速控制環和高響應帶寬的AKD驅動器。　　AKD憑借其業界領先的三環刷新頻率（670ns 電流環刷新 (1.5 MHz) FPGA； 62.5 μs 速度環刷新 (16 kHz)； 125 μs 位置環刷新 (8 kHz)）使得運動控制更加迅速、及時，同時提高控制精度，減小過沖，從而將最大位置偏差控制在±50微米以內，提高了電池焊接的密封性，大幅度提高了激光焊接設備的焊接良品率。同時AKD可以提高響應帶寬，減少設置時間，從而提高機器生產效率。另外在增強密封性和提高生產效率的同時，AKD驅動器還具有強大的濾波性能，可以很好的處理調試過程中出現的噪音問題，改善焊接機設備性能。
　　三環控制原理框圖
　　加有濾波器圖
　　最后，針對焊接過程中鋰電池外殼頂蓋不同軌跡的多樣化焊接要求，科爾摩根直驅技術擁有57至4786 N (12.8 to 1076 lbf) 連續力范圍可滿足不同的負載對力值的需求；同時165 至8388N (37.1 to 1885 lbf)的峰值力可以滿足不同頂蓋焊接的瞬時高加速度需求。焊接運動控制較以往焊接設備更加靈活，從而提高了不同焊接軌跡的焊接質量。　　鋰電池頂蓋焊接機采用科爾摩根直接驅動技術，實現了焊接速度的成倍增長，同時提高了焊接運動控制精度30%，將最大位置偏差控制在±50微米以內（鏡像軌跡在二次元下檢測）。這有效的幫助了激光焊接機設備廠商提高市場競爭力。憑借激光焊接工藝水平的優化，改善了鋰電池生產廠商的生產效率和產品質量，提升焊接良品率高達99%，大幅度降低了生產成本。
　　ICH系列高電壓有鐵芯直線電機
　　AKD伺服驅動器