动力电池制造中的激光技术全景图

发布时间:2026-01-15 17:40:32
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动力电池制造中的激光技术全景图

在动力电池制造体系中,激光技术早已不只是提升效率的加工工具,而是贯穿精度、安全与一致性三大核心指标的底层工艺能力。从电芯成形到模组与电池包制造,再到新一代 CTC(Cell to Chassis)结构的出现,激光正深度嵌入动力电池制造的每一个关键节点。

随着电池结构日趋复杂、制造节拍不断提升,激光加工的稳定性与系统可靠性,正在成为决定产品质量的重要变量。

动力电池制造示意图

电芯制造:从材料切割到结构成形的起点

极片切割:一致性的源头工序

极片切割是动力电池制造的第一道关键工序,其加工质量直接影响电芯一致性和安全下限。相比传统机械方式,激光切割具备非接触、高精度、易于自动化集成等优势,已成为主流技术路线。

在铜箔、铝箔等高反射、强导热材料加工中,激光切割的难点在于热影响区控制。功率波动或热积累,容易导致切割边缘熔塌、毛刺增加,甚至引入潜在短路风险。因此,稳定的激光输出,是实现高一致性极片加工的前提条件。

极耳与汇流结构加工:导电性能的关键节点

极耳承担着电流输出与传导的重要功能,其加工质量直接影响电池内阻与发热水平。激光在极耳加工与焊接中,能够实现对熔深与熔宽的精准控制,避免材料过度烧蚀。

随着高倍率电池与多层极耳结构的应用增多,激光设备需要在高负载条件下长时间稳定运行,这对系统稳定性提出了更高要求。

电芯封装:安全与可靠性的核心工艺

密封钉与壳体焊接:激光的“安全职责”

在圆柱和方形电池中,密封钉与壳体焊接是电芯安全的关键防线。激光焊接凭借高能量密度和精准热输入,实现高气密性焊缝,同时降低对内部活性材料的热影响。

但铝壳材料反射率高、导热快,焊接过程中对激光功率稳定性极为敏感。微小波动,都可能引发气孔、虚焊等缺陷。因此,密封焊接不仅是工艺问题,更是系统稳定能力的集中体现。

模组制造:多材料、多焊点的系统挑战

模组连接焊:从“焊得上”到“焊得久”

在模组层级,激光主要用于电芯与汇流排、连接片之间的焊接。这一阶段的典型特征是焊点数量多、分布密集,且常涉及铜—铝等异种金属组合。

异种材料焊接容易形成脆性金属间化合物,对焊点寿命和电性能产生影响。这要求激光焊接在功率、作用时间与能量分布上实现高度可控,以兼顾导电性能与结构强度。

同时,长时间连续焊接带来的热积累,也对设备稳定性提出严苛考验。

激光焊接动力电池

电池包制造:规模化与可追溯并行

结构焊接与系统集成

在电池包层级,激光既用于结构件连接,也承担大量高强度、低变形的焊接任务。随着电池包尺寸和集成度提升,焊接过程对变形控制和一致性要求进一步提高,激光集中热输入的优势愈发明显。

激光打码:质量管理的重要环节

激光打码为电芯、模组和电池包提供永久性标识,是动力电池全生命周期质量追溯体系的重要基础。其稳定性和清晰度,直接关系到生产数据与质量管理的可靠性。

从工艺到系统:激光稳定性的隐性支撑

在动力电池制造中,激光工艺的稳定性不仅取决于激光器本身,还高度依赖其背后的系统支撑能力。其中,温控系统往往是决定加工一致性的关键因素之一。

特域激光冷水机为代表的工业温控设备,通过对激光核心部件实施高精度、持续稳定的控温,有效抑制功率漂移与热波动,为极片切割、焊接等高一致性工序提供可靠运行基础。在高节拍、长时间连续生产的动力电池产线上,这类“看不见”的温控系统,正在成为保障激光加工质量的重要底层支撑。

特域冷水机

新趋势:CTC 结构对激光技术的新要求

CTC(Cell to Chassis)结构通过减少中间层级,实现更高的能量密度和结构集成度。这一变化,使激光加工从传统的电池内部工艺,延伸至车身级结构制造。

焊接对象更大、焊缝更长、结构要求更高,意味着激光设备需要在更长时间、更复杂工况下保持稳定输出。这对激光系统整体可靠性与温控能力提出了新的挑战。

激光,正在成为动力电池制造的底层能力

从极片切割到电池包集成,从单一工序到系统级制造,激光技术已经成为动力电池产业不可或缺的底层能力。未来,随着电池结构与制造标准持续演进,激光工艺的竞争将不再停留在参数层面,而是上升为稳定性、系统协同与长期可靠性的综合竞争。

在这一过程中,激光背后的温控、供能与控制系统,也将持续发挥关键支撑作用,共同推动动力电池制造向更高质量与更高效率迈进。
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