激光焊能大幅提升動力電池安全性和使用壽命。

在動力電池制造過程中，激光焊接部位多，包括極耳、翻轉片、封口、匯流排、PACK模組、注流孔封裝等，可實現電池串并聯。同時涉及到電芯、模組、PACK，還可以焊接鋼、鋁、銅、鎳等多樣化材料。

方形電池上，激光焊主要是熔深焊接和脈沖焊接。軟包電池上，則是脈沖焊。其原理是高能量密度的激光素利用熱源進行焊接，可靠性好、接觸電阻小、自動化程度高，能極大提升生產效率。

激光焊優勢是有效提高連接可靠性，利于模組輕量化，降低電池內阻，減少熱量自身損耗。同時能不停機連續工作、焊接品質好、靈活性高。難點和痛點，是焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。同時激光器及其相關系統的成本較高。

目前市面上鋰電激光焊設備廠家有大族激光、海目星、炫碩智造、泰德激光、思客琦、新宇智能等，其中大族激光、海目星等頭部企業市場占比約30—40%。

同時據高工鋰電了解，寧德時代、比亞迪、國軒高科、億緯鋰能、松下、三星等鋰電知名企業都有涉及使用激光焊。

激光焊技術方面，相對突出的有密封釘焊接、頂蓋焊接、連續焊接。

密封釘焊接，是用脈沖焊接，原因是間斷性熱輸入，錫氫量少，效果好。密封釘焊接發展分兩個階段，第一階段是7-8mm/s，第二個階段是速度已達到30mm/s，未來還會更快。

頂蓋焊接，第一個階段是普通頭焊接，只能做到60-80mm/s，因為屬于深熔焊，在焊接的過程中容易出現視孔，在視孔的尾端容易出現閉合，電子蒸汽怎么溢出來，容易造成表面的毛躁。

第二個階段是復合焊接和高頻擺動焊接共用，能解決視孔的快速合閉問題，焊接速度得到極大提高。

第三個階段是像一些公司開始新嘗試，比如海目星將環形光斑的焊接和復合焊接高速焊接，可做到300mm/s。

連續焊接的特點是速度快，但容易形成熱堆積，在瞬出的熔池冷卻的過程中，沒有微斷裂。這其中連續激光焊接可達15mm/s，實物焊接可做到300 mm/s。

總的來說，鋰電設備常用激光頭和振鏡激光加工頭焊接、可實現S形、螺旋形等復雜軌跡的高速焊接，在增大焊縫結合面積的同時增強焊接強度。還可以在焊接過程中，連接MES系統，實時記錄和調整焊接的各項參數，確保更穩定和更高質量的焊接。

針對激光焊設備，發展趨勢主要有三個方面。

首先激光焊接的激光器功率越來越大。這樣在鋰電設備“降本增效?的趨勢中，精密性要求將越來越高，焊接的位置準確度也可能越來越大。

泰德激光總經理吳華安表示激光焊接在品質方面有更多可控性，焊接精度更高，未來將全面替代螺栓、膠粘等方式。

例如銳科激光新出的3000W單模組連續光纖激光器，具有更高的光電轉換效率（≥35%），更好、更穩定的光束質量，更強大的抗高反能力，保證在厚板切割方面達到更穩定、精密的切割效果。

其次應用場景下的數據收集能力增強，控制激光焊接效果的能力增強。例如通過人工智能和大數據算法，進行三維模型仿真和智能預判焊接效果。

比如大族激光采用高功率振鏡配合機器人及6000W激光器組合，焊接質量好（焊縫剪切力＞1000N，焊縫熔合深度滿足0.5-2mm）。這套系統兼容多種規格型號的鋰電池模組生產，并能實現快速切換。利用CCD尋址收集數據，定位準確；焊接監控，產品全程可追溯。

最后穩定性、安全性、靈活性增強。

代表是海目星激光，把由阿帕奇進口的2000W的光纖激光器集成為焊接設備，對電池鋁盒進行滿焊測試，達到了熔寬0.8mm-1.4mm，熔深0.6mm-1.1mm，翻邊≤60μm，凸起值≤500μm的標準。

海目星激光的激光焊設備可以做到連續穩定性生產。安全性方面，能確保操作，指令，數據等方面記錄，有斷電防護。靈活性上，激光焊能按照實際產品材質，工藝等要求進行定制化設計。

值得注意的是，12月16-18日，由利元亨總冠名的2019高工鋰電&電動車年會將在深圳機場凱悅酒店隆重舉行，此次年會主題為“全球電動化的至暗時刻與遠大前程?。500+鋰電產業鏈上下游企業，800+企業高層將齊聚深圳。

屆時，針對激光器及激光焊在鋰電池生產中的應用情況和發展趨勢，細分行業領軍人物將分享其真知灼見。

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