在新能源汽車與儲能行業(yè)飛速發(fā)展的今天,電池組作為核心動力源,其性能、安全和壽命直接決定了產品的市場競爭力。而在電池組制造的眾多環(huán)節(jié)中,焊接技術更是至關重要的一環(huán)。與傳統(tǒng)焊接方式相比,激光焊接技術正以其顛覆性的優(yōu)勢,成為高端電池組制造中不可或缺的工藝,引領著行業(yè)邁向更高水平。
在激光焊接普及之前,電池制造業(yè)多采用電阻焊、超聲波焊或電弧焊等傳統(tǒng)方式。這些方法雖然應用成熟,但在應對電池組這種對品質要求極高的產品時,暴露出明顯短板:
1、熱損傷嚴重:電阻焊和電弧焊產生的熱量大且集中,容易導致電芯內部的隔膜損傷或電解液變性,埋下安全隱患。
2、連接可靠性差:電池極柱(尤其是鋁材)易氧化,傳統(tǒng)焊接易產生虛焊、炸火,導致內阻增大,影響電池充放電效率和循環(huán)壽命。
3、加工精度低:難以實現(xiàn)均勻一致的焊點,焊縫粗糙,容易產生氣孔、飛濺,導致連接強度不足。
4、自動化程度低:對工人操作經驗依賴性強,生產效率低,難以滿足大規(guī)模、標準化生產的需求。
1. 極致精度,完美保護電芯核心
激光光束直徑可達微米級別,能量集中,熱影響區(qū)(HAZ)極小。這意味著焊接時產生的熱量被嚴格控制在極小的范圍內,幾乎不會對電芯內部的活性物質、隔膜和電解液造成熱損傷,極大提升了電池的安全性和一致性。這是傳統(tǒng)焊接根本無法實現(xiàn)的。
2. 顯著提升連接強度與一致性
激光焊接的焊縫深寬比高,焊縫美觀、均勻、無氣孔。它能實現(xiàn)鋁-鋁、銅-銅、甚至異種材料(如銅-鋁) 的高質量連接。焊縫電阻極低且穩(wěn)定,有效降低了連接處的能量損耗,提升了電池組的能量效率和使用壽命。
3. 前所未有的生產效率與自動化
激光焊接易于與機器人、視覺定位系統(tǒng)集成,實現(xiàn)全自動化生產。通過編程可快速切換焊接路徑,靈活適應不同型號電池的生產。
在電池組生產中,激光焊接的應用幾乎覆蓋了所有關鍵環(huán)節(jié):
電芯環(huán)節(jié):1865/21700/4680等圓柱電池的防爆閥焊接、極耳焊接。
模組環(huán)節(jié):電芯與匯流排的連接、模組側板與端板的連接。
PACK環(huán)節(jié):箱體密封焊接、模組連接片焊接、高壓連接端口焊接。
綜上所述,激光焊接并非僅僅是傳統(tǒng)焊接的簡單替代,而是一次全方位的技術躍遷。它解決了電池組在安全、性能、效率和一致性方面的核心痛點,為動力電池向更高能量密度、更長循環(huán)壽命和更低制造成本的方向發(fā)展提供了堅實的技術基礎。
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