激光焊接在新能源领域的典型应用场景有哪些?
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- 发布时间:2025-09-22 14:01
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【概要描述】激光焊接凭借其高精度、高能量密度、低热输入、焊接变形小等核心优势,在新能源领域的制造环节中扮演着关键角色,成为保障产品安全性、可靠性和能量密度的核心工艺之一。
激光焊接在新能源领域的典型应用场景有哪些?
【概要描述】激光焊接凭借其高精度、高能量密度、低热输入、焊接变形小等核心优势,在新能源领域的制造环节中扮演着关键角色,成为保障产品安全性、可靠性和能量密度的核心工艺之一。
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激光焊接凭借其高精度、高能量密度、低热输入、焊接变形小等核心优势,在新能源领域的制造环节中扮演着关键角色,成为保障产品安全性、可靠性和能量密度的核心工艺之一。以下是其典型应用场景的详细拆解:
一、动力电池领域:核心结构焊接的 “安全屏障”
动力电池是新能源汽车的核心部件,其结构的焊接质量直接影响电池的充放电效率、循环寿命及安全性能。激光焊接是该领域应用较广泛、技术较成熟的工艺之一,主要覆盖以下场景:
1. 电芯极耳焊接(圆柱 / 方形 / 软包电芯通用)
- 应用对象:电芯内部的正 / 负极极耳与集流体、电极端子的连接。
- 核心需求:极耳厚度薄、材质差异大,需避免过热导致的极耳熔断、虚焊,同时保证焊接强度以耐受充放电循环中的应力。
- 激光类型:多采用光纤激光器,部分场景用绿光激光器。
2. 模组 / Pack 结构焊接
- 应用场景 1:电芯串并联连接
模组内多个电芯通过 “汇流排”(铜 / 铝排)实现串并联,激光焊接需将汇流排与电芯极柱准确连接,避免虚焊导致的接触电阻过大。
- 应用场景 2:Pack 壳体密封焊接
动力电池 Pack壳体需具备防水、防尘、抗冲击能力,激光焊接用于壳体上下盖的密封连接,相比传统电弧焊,可避免壳体变形,且焊缝密封性更优。
3. 电池盖板焊接
- 应用对象:电芯顶部盖板与壳体的焊接,以及盖板上防爆阀的密封焊接。
- 核心需求:密封、防爆阀焊接强度可控。
- 工艺特点:多采用 “脉冲激光焊接”,控制热输入,避免盖板变形或防爆阀功能失效。
二、氢能领域:高压密封与耐腐蚀的 “关键工艺”
氢能产业链对焊接的密封性、耐腐蚀性、抗疲劳性要求较高,激光焊接是少数能满足该需求的工艺之一。
1. 燃料电池堆焊接
- 应用场景 1:双极板焊接
双极板是燃料电池的 “骨架”,负责输送氢气、氧气和冷却液,通常为不锈钢或石墨复合材质,需通过焊接形成密封流道。
- 应用场景 2:电堆端板焊接
电堆两端的端板需与双极板堆体焊接固定,同时承受电堆组装的预紧力,激光焊接需保证端板与堆体的连接强度,避免长期使用中松动。
2. 高压储氢罐焊接
- 应用对象:车载高压储氢罐的 “金属内衬” 与 “瓶口接头” 焊接,以及罐身与支架的连接。
- 核心需求:内衬材质多为铝合金或不锈钢,需与接头实现 “无泄漏焊接”,同时焊缝需耐受高压循环和氢脆影响。
- 工艺特点:采用 “深熔焊” 模式,部分场景搭配 “激光 + 电弧复合焊接”。
3. 氢气管路与阀件焊接
- 应用场景:氢能系统中高压氢气管路与阀门、传感器的连接。
- 关键要求:管路内壁焊缝需光滑,且无焊渣,激光焊接的 “无焊渣、窄热影响区” 优势在此凸显。
三、光伏领域:提升发电效率的 “精细焊接”
光伏组件的核心是 “电池片串”,激光焊接用于解决传统焊接的 “热损伤大、效率低” 问题,尤其适配新一代光伏电池的制造。
1. 电池片互联条焊接
- 应用对象:将多个光伏电池片通过 “互联条”串联,形成电池串(用于组成光伏组件)。
- 2. 叠瓦组件焊接
- 应用场景:叠瓦组件通过 “电池片重叠焊接” 替代传统间隙排列,可提升组件功率密度 10%-15%,激光焊接用于重叠区域的 “隐式焊接”。
3. 接线盒与汇流带焊接
- 应用对象:光伏组件背部的接线盒与汇流带的连接。
四、其他新能源场景
- 风电领域:风机主轴、轮毂的高强度焊接,以及风电变流器中 IGBT 模块的精细焊接。
- 储能领域:大型储能电池柜的壳体密封焊接、内部电芯模组的串并联焊接,要求与动力电池Pack类似,但规模更大。
综上,激光焊接在新能源领域的应用核心是适配不同场景的 “高精度、低损伤、高可靠性” 需求,其技术发展也与新能源产业的升级深度绑定,成为推动新能源产品性能提升和规模化生产的关键工艺支撑。