在電池組制造中,焊接工藝的選擇決定了整個(gè)產(chǎn)品的可靠性、成本和一致性。激光焊、超聲焊、電阻焊三種方式各有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與適用范圍,不同電芯類型、連接材料、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都會(huì)影響最優(yōu)選擇。
我們可以從工藝原理、性能表現(xiàn)、適用場(chǎng)景、產(chǎn)線匹配性幾個(gè)角度逐層分析。
一、激光焊:高精度與高能量密度方案
激光焊的本質(zhì)是利用高能量密度的激光束對(duì)金屬材料進(jìn)行瞬時(shí)熔融連接,焊點(diǎn)深度小、速度快、精度高。
它最大的優(yōu)勢(shì)是非接觸、可控、自動(dòng)化程度高。
對(duì)于電池組尤其是大圓柱、方形鋁殼電芯,激光焊幾乎是標(biāo)配。
適用特征
適合材料:鎳片—銅極柱、鋁殼—匯流排、銅—銅焊接。
電芯類型:方殼電芯、圓柱電芯、CTP模組。
工藝特點(diǎn):熱輸入集中、焊點(diǎn)一致性好,可精準(zhǔn)控制熔深。
優(yōu)勢(shì)分析
激光焊的焊縫光滑、接觸電阻低、熱影響區(qū)小,能有效保證導(dǎo)電與散熱性能。
同時(shí),它能通過視覺識(shí)別與自動(dòng)定位系統(tǒng),進(jìn)行高速批量焊接,極適合全自動(dòng)化PACK產(chǎn)線。
局限性
設(shè)備投資大,對(duì)環(huán)境潔凈度要求高;
對(duì)材料表面反射率敏感(尤其是鋁、銅),需要頻繁調(diào)參;
不適合焊接厚度差異太大的異種金屬。

典型應(yīng)用
高端動(dòng)力電池、儲(chǔ)能模組、CTP/CTC結(jié)構(gòu)、液冷板焊接等。
一句話總結(jié):
激光焊適合高能量密度、高自動(dòng)化、追求穩(wěn)定一致性的產(chǎn)線,是未來主流工藝。
二、超聲焊:柔性裝配與中小電流方案的選擇
超聲焊利用高頻機(jī)械振動(dòng)使接觸界面產(chǎn)生摩擦熱,從而實(shí)現(xiàn)固態(tài)結(jié)合。
它的特點(diǎn)是焊接速度快、熱影響小、不熔化材料本體,是連接電芯極耳、母排、銅鎳復(fù)合帶的理想選擇。
適用特征
適合材料:鋁帶、鎳帶、銅帶、電芯極耳。
電芯類型:軟包電芯、圓柱電芯模組。
工藝特點(diǎn):不需助焊劑,無飛濺,焊點(diǎn)潔凈。
優(yōu)勢(shì)分析
超聲焊是連接柔性導(dǎo)體的天然選擇,尤其在軟包電芯模組中幾乎不可替代。
它能保證接觸電阻極低,熱損傷極小。對(duì)于多層極耳或匯流排疊層,能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定疊焊。
局限性
焊接面積受限,一次焊接寬度有限(通常<15mm);
不適合厚銅、厚鋁件焊接;
對(duì)工裝定位要求高,振動(dòng)易影響細(xì)小元件。
典型應(yīng)用
軟包模組匯流排焊接、圓柱模組極耳焊接、BMS母排連接點(diǎn)。
一句話總結(jié):
超聲焊是中小電流場(chǎng)合的高可靠固態(tài)連接方案,尤其適合軟包模組與輕量化設(shè)計(jì)。
三、電阻焊:傳統(tǒng)成熟且高性價(jià)比的方案
電阻焊是最早應(yīng)用于電池行業(yè)的焊接方式,通過兩電極加壓通電產(chǎn)生熱量熔化焊點(diǎn)。
盡管聽起來“老”,但在圓柱電池PACK與中低端儲(chǔ)能領(lǐng)域依然極具競(jìng)爭(zhēng)力。
適用特征
適合材料:鎳帶與鋼殼、鎳帶與鎳帶。
電芯類型:18650、21700圓柱電芯。
工藝特點(diǎn):設(shè)備成本低、調(diào)試方便、工人易上手。
優(yōu)勢(shì)分析
電阻焊可靠性高,設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單;對(duì)于鎳帶結(jié)構(gòu)的圓柱電池,焊點(diǎn)牢固、導(dǎo)電性能足夠。
可通過脈沖控制技術(shù)降低熱影響,控制飛濺。
局限性
對(duì)電極磨損敏感,需要定期更換;
受熱輸入限制,焊接厚度與材料受限;
不適合鋁或銅材料(因電阻太低)。
典型應(yīng)用
動(dòng)力電動(dòng)兩輪車PACK、儲(chǔ)能PACK、消費(fèi)類電池組。
一句話總結(jié):
電阻焊是成熟、經(jīng)濟(jì)、可快速量產(chǎn)的方案,適合中小功率與多規(guī)格產(chǎn)品線。
四、如何選擇最合適的焊接工藝
若追求高功率、高能量密度與自動(dòng)化一致性:選激光焊。
典型如:方殼電芯PACK、CTP模組、大型儲(chǔ)能系統(tǒng)。
若產(chǎn)品偏輕量化、柔性連接多、導(dǎo)體?。哼x超聲焊。
典型如:軟包模組、消費(fèi)電子類電池、輕型交通工具電池。
若產(chǎn)品結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、以鎳帶為主、投資有限:選電阻焊。
典型如:圓柱電芯PACK、儲(chǔ)能或代工廠快速投產(chǎn)線。
五、綜合建議
在實(shí)際工程中,混合使用是趨勢(shì):
電芯極耳采用超聲焊;
匯流排與結(jié)構(gòu)件采用激光焊;
模組內(nèi)并聯(lián)連接或小電流點(diǎn)用電阻焊。
這種“分層工藝”設(shè)計(jì)可以兼顧成本、性能與可維護(hù)性。
激光焊代表高端與精度,超聲焊代表柔性與可靠,電阻焊代表經(jīng)濟(jì)與成熟。
最佳方案不是單一選擇,而是根據(jù)電芯形式、導(dǎo)電路徑、電流密度、成本目標(biāo)與自動(dòng)化水平進(jìn)行組合優(yōu)化。





