新能源产业发展迅猛，焊接技术成关键
在全球倡导绿色发展的大背景下，新能源产业迎来了前所未有的发展机遇，成为了推动经济可持续发展和能源转型的重要力量。就拿新能源汽车来说，2024 年全球新能源汽车的销量预计为 1825 万辆，同比增长约 25% ，中国汽车工业协会发布数据显示，2024 年 1 至 10 月，我国新能源汽车产销分别完成 977.9 万辆和 975 万辆，同比分别增长 33% 和 33.9%，新能源汽车新车销量达到汽车新车总销量的近 40%，11 月 14 日，我国新能源汽车年产量首破 1000 万辆。再看储能领域，随着可再生能源装机量的迅猛增长，储能产业的市场空间也在不断拓展，2024 年中美装机维持高增长，新兴市场快速起量，全球储能市场呈现出一片繁荣的景象。
在新能源产业的众多生产环节中，焊接技术无疑是极为关键的一环。以新能源汽车的电池制造为例，电池的正负极片、极耳、防爆阀等部件的连接都离不开焊接工艺，焊接质量的好坏直接影响着电池的性能、安全性和使用寿命。在储能系统中，电池模组的组装、电气连接等也需要高精度的焊接技术来保障系统的稳定性和可靠性。可以说，焊接技术就像是新能源产业大厦的基石，支撑着整个产业的高效运行和高质量发展。然而，传统的焊接技术在面对新能源产业日益增长的高精度、高效率、高稳定性需求时，逐渐显得力不从心。就在这时，龙门式激光振镜焊接机凭借其独特的优势，走进了人们的视野，为新能源产业的焊接工艺带来了新的变革。
解密龙门式激光振镜焊接机
（一）独特构造与工作原理
龙门式激光振镜焊接机，从名字就能看出它有着独特的龙门式结构。这种结构就像是一个坚固的龙门架横跨在工作区域上方，为整个焊接过程提供了稳定的支撑。它的横梁和立柱通常采用高强度的材料制成，具有出色的刚性和稳定性，能够在长时间的工作中保持高精度的定位，减少因机械振动而产生的误差。
而激光振镜则是这台设备的核心部件之一，它的运作原理十分精妙。简单来说，激光振镜主要由两个相互垂直的反射镜组成，分别负责 X 轴和 Y 轴方向的扫描。当激光束发射出来后，会照射到这两个振镜上，通过计算机控制振镜的快速摆动，改变激光束的反射方向，从而实现对焊接区域的精确扫描。就好比是有一双无形的手，能够以极高的速度和精度引导着激光束在工件表面上 “翩翩起舞”，完成各种复杂的焊接任务。
在实际焊接过程中，激光束首先由高能量的激光器产生，这束激光具有极高的能量密度。然后，激光束经过一系列的光学元件，如扩束镜、反射镜等，被调整到合适的光斑尺寸和方向后传输至振镜扫描系统。在振镜的控制下，激光束快速地在工件表面移动，当激光束照射到工件上时，瞬间产生的高温使焊接材料迅速熔化，随着激光束的移动，熔池也跟着移动，最后冷却固化形成焊缝。整个过程一气呵成，实现了高效、精准的焊接。
（二）核心优势大放送
焊接精度高：龙门式激光振镜焊接机的焊接精度可以达到微米级，甚至有些先进的设备能够达到 ±0.01mm 。在新能源汽车的电池模组中，极耳的焊接宽度可能只有几毫米，厚度也非常薄，使用龙门式激光振镜焊接机能够轻松应对这种高精度的焊接需求，确保极耳与电池片之间的连接牢固可靠，有效降低电池内阻，提高电池的充放电性能和使用寿命。这种高精度的焊接对于提高新能源产品的性能和稳定性起着至关重要的作用，能够减少因焊接质量问题而导致的产品故障和安全隐患。
焊接速度快：与传统的焊接方式相比，龙门式激光振镜焊接机的焊接速度有着显著的提升。传统的电阻焊、弧焊等方式，焊接速度相对较慢，每分钟可能只能完成几十毫米到几百毫米的焊缝。而龙门式激光振镜焊接机的焊接速度可以达到每分钟数米甚至更高，其焊接速度是传统焊接方式的数倍甚至数十倍。在大规模的新能源电池生产中，时间就是成本，龙门式激光振镜焊接机的高速焊接能力能够大大提高生产效率，满足企业大规模生产的需求，为企业节省大量的时间和成本。
稳定性强：从结构上看，前面提到的龙门式结构本身就具有很好的刚性和稳定性，能够承受较大的外力和振动而不易变形。在焊接过程中，设备的机械部件运行平稳，减少了因机械振动而对焊接质量产生的影响。从技术层面来说，先进的控制系统和高精度的传感器能够实时监测和调整焊接参数，确保焊接过程的稳定性。当焊接过程中出现电压波动、温度变化等干扰因素时，系统能够迅速做出反应，自动调整激光功率、焊接速度等参数，保证焊接质量的一致性，有效减少次品率，提高产品的合格率和生产效益。
在新能源领域的广泛应用
（一）新能源汽车动力电池制造
电池极耳焊接：在新能源汽车的动力电池中，极耳是连接电芯与外部电路的关键部件，其焊接质量直接关乎电池的性能。极耳通常采用铝、镍或铜镀镍等材料，这些材料的特性各异，对焊接工艺提出了很高的要求。例如，铝质极耳具有良好的导电性和较轻的重量，但它的熔点较低，且表面容易形成一层氧化膜，这给焊接带来了一定的困难；镍质极耳则具有较高的强度和耐腐蚀性，但焊接时需要精确控制焊接参数，以避免出现虚焊或脱焊等问题。
龙门式激光振镜焊接机在电池极耳焊接方面展现出了显著的优势。它能够凭借其高精度的定位和微米级的焊接精度，实现极耳与极柱之间的精准连接，确保焊缝的宽度均匀、厚度一致，有效降低了接触电阻，提高了电池的充放电效率。而且，由于激光焊接是一种非接触式的焊接方式，不会对极耳造成机械损伤，减少了因焊接应力而导致的材料变形和性能下降的风险。此外，其高速的焊接速度也大大提高了生产效率，满足了新能源汽车大规模生产的需求。
电池防爆阀焊接：电池防爆阀是保障电池安全的重要部件，它安装在电池封口板上，是一个薄壁阀体。当电池内部压力超过规定值时，防爆阀阀体就会破裂，从而避免电池发生爆裂，有效防止了因电池过热、过充等原因引发的安全事故。正是因为防爆阀承担着如此重要的安全使命，所以对其焊接工艺的要求极为严格。
在焊接过程中，不仅要确保焊缝具有良好的密封性，防止气体泄漏，还要严格控制热输入量，避免因过热导致防爆阀的材料性能发生变化，影响其正常的爆破压力值。传统的脉冲激光器焊接方式，是通过焊点与焊点的重叠和覆盖来实现连续密封焊接，这种方式不仅焊接效率较低，而且密封性相对较差，难以满足现代新能源汽车对电池安全性的高要求。而龙门式激光振镜焊接机采用连续激光焊接技术，能够实现高速高质量的焊接。它可以精确地控制激光的能量和焊接速度，使焊缝均匀、连续，密封性得到了极大的提升。同时，由于焊接过程中热影响区小，能够更好地保证防爆阀的破坏压力值稳定在规定范围内，为电池的安全运行提供了可靠的保障 。
电池模组及 PACK 焊接：电池模组是由多个单体电池通过串并联的方式组合而成，而 PACK 则是将电池模组、电池管理系统（BMS）、冷却系统等部件集成在一起，形成一个完整的动力电池系统。在电池模组及 PACK 的焊接过程中，需要将连接片与单体电池进行可靠的焊接，以实现电池之间的电气连接和机械固定。
连接片的材质通常有铜和铝两种，由于铜和铝的物理性质差异较大，如热膨胀系数、熔点等不同，在焊接时容易形成脆性化合物，影响焊接接头的性能。因此，除了铜和铝之间通常采用超声波焊接外，铜和铜、铝和铝一般均采用激光焊接。龙门式激光振镜焊接机在这个环节中发挥了重要作用，它可以根据不同的焊接材料和焊接要求，灵活调整激光功率、焊接速度、光斑大小等参数，实现高质量的焊接。其龙门式结构的稳定性和高精度的运动控制，能够确保在焊接过程中，连接片与单体电池的位置准确无误，焊接牢固可靠，有效提高了电池模组及 PACK 的整体性能和可靠性，为新能源汽车的稳定运行奠定了坚实的基础。
（二）储能电池生产
储能电池作为储存电能的重要载体，在可再生能源并网、电网调峰调频、分布式能源系统等领域发挥着关键作用。与新能源汽车动力电池相比，储能电池更加侧重于电池容量、稳定性和寿命，对电池模块的一致性、电池材料的膨胀率和能量密度、电池材料性能的均匀性等方面有着严格的要求，以达到较长的使用寿命和较低的成本，其循环次数寿命一般要求大于 3500 次 。
在储能电池的生产过程中，龙门式激光振镜焊接机同样有着广泛的应用场景。例如，在电池模组的组装过程中，需要将多个电芯连接在一起，形成一个具有一定电压和容量的模组。龙门式激光振镜焊接机可以快速、精确地完成电芯之间的连接片焊接，确保连接的可靠性和导电性，减少能量损耗。而且，由于储能电池通常需要大规模生产，其生产效率至关重要。龙门式激光振镜焊接机的高速焊接特性能够大大缩短生产周期，提高生产效率，降低生产成本。同时，其稳定的焊接质量也能够保证储能电池的一致性和可靠性，减少因焊接质量问题导致的电池故障和维护成本，提高了储能系统的整体性能和稳定性，为储能产业的发展提供了有力的技术支持。
助力新能源产业升级
（一）提升生产效率，降低成本
在新能源产业的大规模生产中，时间就是金钱，生产效率的高低直接影响着企业的成本和市场竞争力。龙门式激光振镜焊接机凭借其高速的焊接速度，成为了提升生产效率的利器。以新能源汽车动力电池的生产为例，传统的焊接方式在焊接电池极耳时，每分钟可能只能完成几十个焊点，而龙门式激光振镜焊接机由于其振镜能够快速摆动，引导激光束进行高速扫描焊接，每分钟可以完成数百个焊点，大大缩短了单个电池的焊接时间。在一条大规模的动力电池生产线上，假设每天需要生产数千个电池模组，龙门式激光振镜焊接机的高速焊接能力能够使生产线的日产量大幅提升，从而缩短了整个生产周期，满足了市场对新能源汽车快速增长的需求 。
从成本方面来看，龙门式激光振镜焊接机在多个维度实现了成本的降低。首先是耗材成本，传统的焊接方式，如弧焊，需要消耗大量的焊丝、保护气体等耗材，而激光焊接属于非接触式焊接，无需焊丝等耗材，仅需消耗少量的电能，大大降低了耗材成本。其次是人工成本，由于龙门式激光振镜焊接机的自动化程度较高，它可以通过预先编程的方式，实现对复杂焊接路径的精确控制，只需少量的操作人员进行设备监控和维护即可，相比传统焊接方式需要大量人工进行焊接操作，人工成本得到了显著降低。再者，由于其焊接速度快，生产效率高，单位时间内能够生产更多的产品，使得设备的折旧成本分摊到每个产品上的费用也相应减少。另外，龙门式激光振镜焊接机的稳定性强，减少了因焊接质量问题导致的次品率，降低了废品损失成本，进一步提高了企业的经济效益。
（二）提高产品质量，增强安全性
对于新能源产品来说，产品质量和安全性是至关重要的。龙门式激光振镜焊接机的高精度焊接能力，为提升新能源产品的质量和安全性提供了有力保障。在新能源汽车的电池模组中，电池极耳与极柱之间的连接要求极高，焊接点的微小偏差都可能导致电池内阻增大、充放电性能下降等问题。龙门式激光振镜焊接机能够实现微米级的焊接精度，确保焊接点的位置准确无误，焊缝均匀、牢固，有效降低了电池内阻，提高了电池的充放电效率和循环寿命，从而提升了整个电池模组的性能。
在储能电池的生产中，焊接质量同样关乎着电池的稳定性和使用寿命。储能电池通常需要在不同的环境条件下长时间运行，对电池的一致性和可靠性要求非常严格。龙门式激光振镜焊接机稳定的焊接质量，能够保证每个电池单元的焊接参数一致，减少了因焊接质量差异导致的电池性能不一致问题，提高了储能电池的整体稳定性和可靠性。
而在安全性方面，以新能源汽车的电池防爆阀焊接为例，焊接质量直接关系到电池在发生异常情况时能否及时泄压，避免爆炸等严重事故的发生。龙门式激光振镜焊接机采用连续激光焊接技术，能够实现焊缝的高质量密封，确保防爆阀在正常情况下不会泄漏，而在电池内部压力过高时又能准确地开启泄压，为新能源汽车的安全运行提供了可靠的保障。可以说，龙门式激光振镜焊接机通过提高焊接质量，从根本上增强了新能源产品的安全性，让消费者能够更加放心地使用新能源产品。
行业发展与未来展望
目前，龙门式激光振镜焊接机在新能源领域的应用已经取得了显著的成效，市场规模也在不断扩大。随着新能源产业的持续发展，对焊接技术的要求也会越来越高，这将推动龙门式激光振镜焊接机技术不断创新和进步。未来，龙门式激光振镜焊接机有望在智能化、自动化方面取得更大的突破，通过与人工智能、物联网等技术的深度融合，实现焊接过程的实时监控、故障诊断、参数自动优化等功能，进一步提高焊接质量和生产效率。同时，在提高焊接速度和精度、拓展焊接材料的种类和应用范围等方面，也还有很大的发展空间。
新能源产业作为推动全球能源转型和可持续发展的重要力量，其发展前景广阔。而龙门式激光振镜焊接机作为新能源产业生产过程中的关键设备，将在其中发挥越来越重要的作用。相信在技术创新和市场需求的双重驱动下，龙门式激光振镜焊接机将不断完善和发展，为新能源产业的腾飞插上坚实的翅膀，助力我们迈向更加绿色、美好的未来。如果你对新能源产业的相关技术和设备感兴趣，欢迎持续关注我的账号，我会为大家带来更多精彩的内容！
