激光焊接因其高精度、低热影响和自动化程度高等优势，已成为现代电池制造中极耳焊接、壳体密封、模组连接等关键工序的首选工艺。然而，要实现高质量焊接，并非所有电池都“拿来即用”，激光焊接机对电池材料、结构、工艺及生产环境均有一系列明确要求。

 

一、材料兼容性要求：决定焊接质量的基础

1. 材料类型与表面状态：

主流电池壳体材料：铝及铝合金、铜、不锈钢是常见选择。激光焊接对材料的反射率敏感。

 

表面处理要求：电池壳体或极耳表面必须清洁、无氧化层、油污或涂层。氧化层和污染物会导致焊接气孔、裂纹和熔深不足。在焊接前常需进行清洗、抛光或酸洗处理。

 

异种材料焊接：如铝-铜焊接，因两者物理特性差异大，易生成脆性金属间化合物。这要求激光焊接机具备精确的能量控制与波形调制能力，并可能需要添加过渡层或采用复合焊接工艺。

 

2. 材料厚度与层次

 

厚度范围：激光焊接通常适用于薄板材料（0.1mm~3mm），这与大多数电池壳体、极耳厚度匹配。但若厚度超出典型范围或存在多层堆叠（如多个极耳并联），则需调整光斑大小、功率和焊接速度，确保熔深一致且不焊穿。

 

镀层材料：部分电池外壳带镀镍层，焊接时需控制热输入，防止镀层蒸发污染焊点或降低耐蚀性。

 

二、结构与设计适配性要求：影响工艺可行性的关键

1. 电池结构设计

 

焊接接头形式：创德激光激光焊接适用于对接、搭接、角接等多种接头，但电池设计中需为激光束预留光学可达的路径，避免结构遮挡。

 

间隙与错边容忍度：激光焊接对装配间隙敏感（通常要求小于材料厚度的10%）。电池设计需保证零件高精度配合，或采用夹具主动加压减少间隙。

 

密封焊接需求：对于方壳电池盖板、圆柱电池封口等需要气密性焊接的部位，需采用连续激光深熔焊或摆动焊接，并配合实时焊缝跟踪，确保焊缝连续均匀无缺陷。

 

三、生产工艺与环境要求：保障稳定性的必要条件

 

1. 来料一致性

激光焊接是精密工艺，要求来料的尺寸公差、表面状态、成分批次高度一致。例如，铝合金中镁、硅等元素含量的微小波动都会显著影响熔池流动性和焊缝成形。

 

2. 清洁生产环境

 

洁净度要求：焊接区域需保持洁净，避免灰尘、颗粒物落入焊缝形成气孔或夹杂。

 

保护气体：通常需要氩气等惰性气体保护，防止熔池氧化。气体纯度、流量和喷嘴角度需优化，且需考虑电池内部电解液或活性材料可能释放的气体干扰。

 

3. 自动化与过程控制

 

高精度定位：要求电池或组件由高精度夹具、传输系统定位，搭配视觉系统进行二次校正，确保激光焦点始终对准焊缝。

 

实时监测与闭环控制：高端激光焊接机需集成熔深监测、等离子体监测或热成像系统，实时判断焊接质量并动态调节参数。

 

四、安全与成本要求：不可忽视的现实因素

1. 安全性考虑

 

电池本质安全：焊接前需确保电芯处于安全状态（如低电量或已放电），防止热失控风险。有些工艺要求在惰性气氛或防爆环境中焊接。

 

激光安全防护：需配备封闭式工作站、联锁装置与专业防护，符合激光安全标准。

 

2. 经济性适配

激光焊接设备（尤其光纤激光器、振镜系统）成本较高，更适合规模化、标准化的电池生产线。对于小批量、多品种的柔性生产，需评估其综合成本效益。

 

斯特Styler/创德激光将创新与数十年的经验相结合，专注于锂电PACK智能制造及电阻焊接和激光焊接整体解决方案，可靠的点焊技术对推动可持续发展至关重要。如果你有兴趣了解更多关于这个行业的信息，不要犹豫，联系我们了解更多的细节。