电池模组作为电池包的核心单元，需将数百个电芯通过极耳、汇流排等结构串联，焊接工艺的精度与效率，成为制约产能与一致性的关键瓶颈。激光焊接技术凭借其非接触式加工、能量精准可控、自动化集成度高等特性，正在重塑动力电池焊接工艺标准。
一、电池模组焊接的核心痛点
电池模组的极耳多为铜材质（导电性好），汇流排则常用铝（轻量化、成本低），二者焊接需克服三大挑战：
1、铜（熔点1083℃）与铝（熔点660℃）热膨胀系数差异达23%，焊接应力易导致裂纹；
2、铜对红外激光吸收率仅5%，铝虽达90%，但高温下铝元素易蒸发形成气孔；
3、界面易生成脆性CuAl₂金属间化合物，降低焊接强度。传统MIG焊、电阻焊因热输入大、效率低，难以满足车规级“零缺陷”要求。
二、激光焊接技术
激光焊接技术通过将能量密度⾼达10⁶W/cm²的光束聚焦于微⽶级区域，实现动⼒电池壳体、防爆阀、汇流排等关键部件的精密连接。在电池模组⽣产中，激光焊接需同时满⾜三⼤核⼼需求：异种材料连接（如铜铝焊接）的冶⾦兼容性、热影响区控制在0.1mm以内的精度要求，以及年产GWh级产线的效率指标。
其通过三大技术路径实现平衡：
1、波长与光束的精准适配
针对铜铝吸收率差异，采用绿光、蓝光或紫外激光替代传统光纤激光。绿光对铜的吸收率提升至40%，配合环形光斑调制技术，可同步加热铜铝界面，减少热梯度；蓝光激光将铜材吸收率从传统红外激光的5%提升⾄50%以上；紫外激光则通过“光化学烧蚀”降低熔池飞溅，抑制金属间化合物生成。
2、动态过程控制的“毫米级”精度
引入振镜摆动焊接技术（频率50-200Hz），通过光束高频往复扫描，均匀分布热输入，避免局部过熔；同步搭载高速视觉传感器（采样率10kHz）与光谱分析仪，实时监测熔池形态、温度及等离子体信号，反馈调整功率与速度。
3、自动化产线的“全链路协同”
头部企业已将激光焊接嵌入全自动化模组线：六轴机器人搭载激光头，配合视觉定位系统（重复精度±0.02mm）自动校正极耳位置；MES系统实时采集焊接参数，AI算法预测缺陷并触发预警。
三、头部企业的实践案例
作为全球动力电池装机量第一的企业，宁德时代将激光焊接自动化推向新高度。其最新CTP 3.0麒麟电池产线中，铜铝汇流排焊接采用“绿光激光+摆动焊接+在线监测”组合方案：通过自主研发的智能焊接软件，动态匹配不同电芯型号的焊接参数；搭配力控传感器补偿机械臂微振动，确保0.1mm级对齐精度。据公开信息，该方案使模组焊接不良率降至0.08%，单GWh产线年节省成本超2亿元，同时支撑了每小时300个模组的极限产能。
⽐亚迪的环形光斑焊接技术开创了效率新范式。在⼑⽚电池⽣产中，通过调整核⼼功率（1400-2000W）与环形功率（900-1600W）的能量配⽐，实现0.5mm极⽿的⾼速焊接。西安⼯⼚数据显⽰，该技术使焊接速度达300mm/s，较传统脉冲激光提升15倍，且热影响区控制在0.15mm以内，电池循环寿命突破3000次。
铜铝异种材料焊接的突破，不仅是激光技术的胜利，更是自动化、智能化方案与工艺深度融合的缩影。据预测，到2026年，激光焊接在动力电池制造的渗透率将达82%，成为保障电池安全性的"隐形冠军"。
