从储能电池电芯制造到电池PACK成组,焊接是贯穿全流程的关键工序。锂电池的导电性、结构强度、气密性、抗金属疲劳性及耐腐蚀性,是衡量焊接质量的核心标准,而焊接方法与工艺的选择,直接决定电池的生产成本、安全性能与一致性表现。
在众多焊接技术中,激光焊接凭借显著优势脱颖而出:其一,能量密度高、焊接变形小、热影响区窄,能精准提升制件精度,焊缝光滑致密无杂质,无需额外打磨工序;其二,可实现高精度聚焦与精准控制,搭配机械手臂极易达成自动化生产,大幅提升焊接效率、缩短工时、降低成本;其三,焊接薄板材或细径线材时,能有效规避电弧焊接中常见的回熔困扰。当前储能电池主流焊接方式包括波峰焊接、超声焊接、激光焊接及异种金属激光焊接,其中激光焊接已成为应用最广泛的核心方案——波峰焊接本质是超声焊与激光焊的结合,超声焊接操作简便但占用空间大、模组成组效率低,而异种金属激光焊接虽成组效率高、生产速度快,却仍需适配特定场景,激光焊接的综合适配性与稳定性更具优势。
所谓激光焊接,是通过光学系统将高能量密度激光束聚焦于极小区域,在极短时间内形成集中热源区,使被焊物熔化并形成牢固焊点或焊缝的新型焊接技术。其非接触式焊接特性无需施加外力,能最大程度减少产品变形,且热影响区小、焊接尺寸精度高,兼具高质量与高效率,正处于高速发展阶段并广泛赋能储能电池产业。
储能电池结构中包含钢、铝、铜、镍等多种金属材料,广泛应用于电极、导线及外壳等部件,无论是同种材料还是异种材料的焊接,都对工艺提出了严苛要求。而激光焊接恰好具备材质适配范围广的核心优势,可轻松实现不同材料间的可靠连接,其主要分为激光热传导焊与激光深熔焊两类,二者的核心区别在于单位时间内金属表面的功率密度,不同金属对应的临界值各不相同。
储能电池由单体元件、电池包模块、电池柜、电池储能单元、PCS及滤波环节等构成完整系统,在这一领域的激光焊接中,脉冲激光器、连续激光器、准连续激光器是应用最广泛的三大类型。脉冲激光器包含YAG激光器、MOPA激光器,如同用锤子逐锤将图钉砸入,单个脉冲宽度小于0.25秒、间隔工作且输出功率大,适配打标、切割等场景;连续激光器涵盖连续半导体激光器、连续光纤激光器,类似用手直接将图钉按入,持续输出能量;准连续激光器以QCW激光器系列为代表,好比钻孔时“连续钻10秒、休息1秒”的循环模式,兼顾持续作业与间歇调节需求。
作为专注精密激光加工智能装备的高新技术企业,飞镭激光的激光焊接设备在储能电池领域展现出八大核心优势:1. 非接触式焊接可将焊接筋内应力降至最低;2. 焊接过程无溢料及有害物质释放,避免二次污染;3. 焊接强度与气密性优异,完全满足储能电池功能需求;4. 适配材质广泛,可实现膜类材料、异种材料等多种连接场景;5. 便于自动化集成,能根据产能需求定制同步激光焊接方案,效率高且内应力小;6. 焊接相关结构设计简洁,降低模具开发难度;7. 支持数字化智能监控,实现焊接过程数据化、可视化;8. 可与自动化产线深度融合,适配量产需求,兼具高效生产与低耗环保特性。
在锂电池PACK产线中,激光焊接的高效落地离不开四大关键技术支撑,而飞镭激光的解决方案正深度适配这些技术需求:
1. 物料传输系统:贯穿电芯上料、扫码、测试、清洗、分选、模组堆垛、焊接、检测至下料的全流程,可灵活扩展工位,模组定位板自带尺寸调整机构,无需人工干预即可适配不同规格模组,完美契合小批量多品种生产需求;
2. 自适应系统:针对软包、方型、圆柱等不同类型规格的电芯,通过多轴组合联动实现加工区域精准定位,不受来料形式限制,确保焊接工序与整线节拍高效联动,顺利完成模组PACK流程;
3. 视觉定位系统:针对电池模组装配后尺寸公差较大的问题,通过视觉拍照采集数据、反馈来料偏差,实现±0.05mm的高精度定位,为电芯焊接面清洗、模组打标、汇流片激光焊接提供精准保障;
4. MES制造执行管理系统:基于开放式开发平台,可快速响应用户需求完成定制化开发,将激光焊接工艺数据包直接集成,方便参数调用与切换;全流程工序参数、数据及来料信息可实时查询分析,助力打造准无人化生产车间,仅需人工补充物料即可保障高效生产,预留的工业通讯接口还支持远程监控管理及与企业ERP系统对接,真正实现智能化、信息化工厂建设。
从核心部件焊接到整线智能化升级,飞镭激光以精尖激光焊接技术与设备,持续为储能电池及PACK产线赋能,
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