随着新能源汽车与储能市场规模快速增长,电池 PACK 的制造质量直接影响整车安全与寿命。激光焊接/焊锡在动力电池制造中的应用越来越广泛,尤其用于极耳(tab)与汇流排(busbar)的高精度连接。其核心优势为局部热输入小、变形低、易实现点位自动化与高重复性,从而降低对电芯热损伤的风险并提高装配一致性。
然而电池领域存在显著的工艺挑战:典型的是铝—铜异种金属接口在激光作用下易生成金属间化合物(IMC),导致界面脆化并影响接触电阻和力学性能。因此在工艺研发中,必须通过参数优化(激光能量、脉形、预热、焊接节奏)或采用过渡层/焊接助剂等手段将 IMC 控制在允许厚度范围内,并以电阻、剪切强度与热循环老化试验作为实测标准。
生产线工程化要点包括:选型适配的激光器类型(光纤激光已成为主流)、高精度运动平台与视觉对位系统、在线电阻/超声/视觉检测联动、以及完善的烟尘与排放治理系统;此外,车规级要求意味着每一批次的焊点都需可追溯并能通过第三方或体系内的质量认证。对关键零部件(极耳/汇流排)进行批次抽检与破坏性检测(截面、IMC 分析)是放行的常规流程。
在材料与表面处理方面,建议在量产前建立“材料-表面-工艺”三方匹配数据库:包括铜铝基材厚度、表面氧化层厚度、涂层/镀层类型及其在激光下的吸收特性。对不同供货商材料进行小批验证并形成工艺包,可以有效降低线上不良波动。对于提升一致性,还应结合局部氮气/惰性气体保护与在线功率闭环调节策略。
总之,激光焊锡在动力电池制造中既是提高效率与一致性的利器,也是对工艺控制与质量管理提出更高要求的技术。对电池模组制造商与设备集成商而言,成功要点在于把“工艺能力验证(DOE+可靠性试验)”“材料管控”和“在线检测+追溯体系”三者紧密结合,才能在满足车规级安全与性能的同时实现产能放大与成本优化。
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