储能产业迈入TWh时代,激光焊接如何贯通从电芯到Pack的“智造”全链条?

发布时间:2026-08-19 17:50:11
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储能产业迈入TWh时代,激光焊接如何贯通从电芯到Pack的“智造”全链条?

全球储能产业正经历从GWh到TWh的规模跃迁。这不仅是量级跨越,也在重塑制造工艺。随着500Ah+乃至1000Ah+大容量电芯成为行业竞逐的新焦点,重载搬运、精准对位,尤其是焊接一致性及气密管控等工艺难度同步放大,传统依赖单点设备堆叠的产线模式已难以兼顾效率、良率与成本。

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在迈向TWh时代的进程中,激光焊接凭借高精度、高效率和低热影响区等优势,正成为贯穿电芯制造到模组Pack(电池包)的重要工艺。

TWh时代的工艺挑战:为何激光焊接是关键?

随着储能系统向大容量、高集成发展,电芯尺寸与能量密度不断提升,对连接处的导电性、机械强度和长期可靠性提出了更高要求。

以电芯极柱焊接为例,随着单体容量增大及系统功率提升,部分连接位置需要承受数百安级甚至更高的充放电电流,焊点的接触电阻也成为影响系统热稳定性的关键因素。在大电流工况下,微小的电阻增加也可能通过I²R效应转化为额外热损耗。虚焊、气孔等缺陷长期累积,还可能加剧局部发热,影响系统可靠性。

激光焊接能够形成致密的冶金结合,有助于降低连接电阻,同时具有热影响区小、自动化集成度高等特点。因此,在极柱、顶盖及Busbar等关键连接场景中,激光焊接的重要性持续提升。

激光焊接的全链条渗透:从电芯到Pack

激光焊接已深入电芯制造及模组Pack集成的多个关键环节。

1. 电芯制造段:奠定安全基础

在电芯组装环节,激光焊接被用于极耳、顶盖、防爆阀等关键工序。针对大储能电芯,行业头部企业已推出覆盖热压定型、极耳翻折检测、超声焊接、激光焊接及氦检的全工艺链条方案。通过优化顶盖焊接工艺,可提升焊渣吸附能力与基准一致性,使焊接一次良率达到99.5%以上,最终良率突破99.9%

pack

2. 模组与Pack段:考验连接一致性

当电芯组装成模组和电池包后,Busbar(汇流排)激光焊接成为关键工序之一,需要完成大量极柱与汇流排连接。针对刀片电池、方壳电池等不同形态,先进智能装配方案已将激光焊接误差控制在±0.02mm以内,并借助3D+AI视觉实现闭环品控。

精度与功率:激光焊接的两个温控维度

在高速、高功率激光焊接中,激光器及焊接头长时间运行会持续积热。若散热不及时,可能引发输出功率和光学系统波动,进而影响焊点熔深、飞溅及气孔控制。因此,稳定温控已成为保障焊接一致性的重要基础。

广州特域机电有限公司专注工业制冷24年,是国家专精特新“小巨人”企业、广东省制造业单项冠军,产品广泛应用于激光加工、新能源汽车及储能光伏等领域。

面向不同激光应用,特域从精度与功率两个维度提供温控支持:部分高精度机型温控精度可达±0.08℃;同时,相关产品可适配从数瓦级精密激光设备到240kW级超高功率光纤激光设备的冷却需求。

对于储能激光焊接而言,稳定带走持续产生的热量,有助于维持激光设备长期稳定运行,为焊缝一致性提供温控保障。

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智造升级:从单机设备到全栈解决方案

面对TWh时代的效率与品质压力,产业头部企业正推动激光工艺与自动化、数字化深度融合。

例如,大族锂电展示的电池飞行焊接系统,机器人飞行速度达100-150mm/s,数字振镜焊接速度最快可达5000mm/s,相比传统焊接效率提升30%以上。逸飞激光第四代方形电芯智能组装线则集成激光调质、焊中实时监测与焊后AI视觉检测,实现全过程闭环质量控制。

储能产业正加速迈向TWh时代的规模化制造新阶段。激光焊接凭借高精度、高效率及易于自动化集成等优势,正成为贯通电芯到Pack的重要工艺。而在精密温控环节,特域机电二十余年的持续深耕,也为储能激光加工向更高效、更稳定、更可靠方向发展提供温控支持。