大族激光：塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用

近年来，液流电池作为一种高效环保的能源储存方式，在全球范围内获得了广泛关注和迅猛发展。液流电池是长时储能技术的创新分支，具有充放电时间长、寿命长、安全性高等显著优势，与传统锂电池相比更具优势。液流电池采用流动电池技术，利用液体电解质存储和释放电能，这种电解质可循环使用，适用于大规模储能，是一种极具发展潜力的可再生能源储存技术。

液流电池储能系统组成

一套完整的液流电池储能系统，主要由功率单元（电堆）、能量单元（电解液和电解液储罐）、电解液输送单元（管路、泵阀、传感器等）、电池管理系统等部分组成，其中功率单元（电堆）是液流电池储能系统的核心部分，由多个单体电池组装的方式集成。关键材料与部件包括质子交换膜、双极板、电极、电极框、密封件、端板等。

液流电池电堆由多个单电池通过堆叠的方式组装而成，单电池的主要部件为双极板、电极框、电极和离子传导膜；现有液流电池电堆技术中，液流电池的密封主要是采用氟橡胶线密封或面密封的方式，不仅成本高，而且可靠性差，橡胶老化后容易发生泄漏，严重影响电池的使用寿命和安全性。

液流电池激光焊接优势

与传统的密封方式比较，激光焊接具有以下几点优势：

01 可实现高强度的密封效果，焊缝狭窄且均匀，有效防止液体泄漏；

02 能够实现高精度的焊接，对复杂形状和小尺寸部件的密封具有良好的适应性；

03 相比传统焊接方法，激光焊接的热影响区更小，可减少对周围材料的热损伤；

04 激光焊接易于实现自动化控制和大规模生产，提高生产效率和质量稳定性；

05 对于某些特殊材料或对密封材料有特殊要求的应用，激光焊接可能更具优势。

对比几种常用的焊接封装工艺及其优缺点：

液流储能行业的激光焊接技术解决方案

大族通用焊接及自动化事业部在激光塑料焊接深耕多年，可为液流储能行业客户提供专业的激光焊接解决方案及全流程服务，研发应用了多款焊接、测试系统方案，已经在液流电池领域得到广泛应用，助力新能源储能发展。

01 双工位双焊接头塑料焊接系统

//系统介绍

系统为单机人工上下料方式，由两套激光器、两套外光路、上下两层载具、双焊接平台组成，采用“工业PC+运动控制卡”模式控制，焊接轨迹可自定义，上下两层载具通过电动平台带动载具在焊接位和取料位之间运动，通过两套三轴电动平台联动，带动两套焊接头实现两条焊接轨迹同时焊接，焊接完成可以大大缩短焊接时间提高效率。

//系统特点

1.1轮廓焊接

轮廓焊接方式适应尺寸较大的产品焊接；

1.2双层双工位

上下两层双工位结构紧凑，双工位提高生产效率；

1.3高效率

两套焊接系统同时焊接提高焊接效率；

1.4易操作

单机焊接作业，便于场地布置；

1.5CCD监视

CCD监视功能，激光器有红光指示功能，定位瞄准简单、快捷、准确。

02 双极板+液流框自动上下料焊接系统

//系统介绍

系统为双极板+液流框自动上下料焊接系统，配置自动上下料机构，设备自动组装焊接，单次上料即可实现连续焊接；采用半导体激光器+轮廓焊接方式，操作方便，安全稳定。滑动式载台传动作业，工作位紧凑，节省CT 。

//系统特点

2.1高效率

自动上下料，组装+焊接，提高生产效率；

2.2自动化

配置大容量料框，缺料提醒，减少人工操作；

2.3兼容性高

半导体激光器+轮廓焊接，产品尺寸可兼容性高；

2.4实时上传

可对接MES系统，实时上传焊接数据；

2.5CCD监视

CCD监视功能，激光器有红光指示功能，定位瞄准简单、快捷、准确。

03双极板/质子膜+液流框自动切割组装焊接系统

//系统介绍

系统集成质子膜自动裁切，双极板/质子膜+液流框自动组装焊接组件，配置自动上下料机构，质子膜自动裁切、废料回收，手动料框、AGV自动上下料等功能；组件功能可单独使用 。

//系统特点

3.1高效率

自动上下料，切割、组装+焊接，提高生产效率；

3.2气密检测

质子膜自动裁切，可配置切割前气密检测；

3.3配上料车

配置上料小车，可选人工或AGV自动接驳上下料；

3.4双滑台双工位

双滑台双工位作业，提高效率，节省CT；

3.5实时上传

可对接MES系统，实时上传焊接数据。

04焊后气密检测系统

//系统介绍

系统集成料框小车，机械手自动上下料，双平台交替检测，采用高精密气密检测仪，可对焊后产品快速精准测量，检测异常自动分拣，测量数据可实时上传绑定。

//系统特点

4.1高效率

自动上下料，双工位作业，提高生产效率；

4.2配检测仪

配置高精度气密检测仪，快速准确测量；

4.3配上料车

配置上料小车，可选人工或AGV自动接驳上下料；

4.4自动分拣

测量结果判断，异常产品自动分拣至NG料位；

4.5实时上传

可对接MES系统，测量数据实时上传。

液流电池作为当前备受瞩目的能源储存方式，其制造过程中激光焊接技术的应用，堪称推动绿色制造革命的关键一步。这一技术的采用，不仅大幅提高了液流电池的生产效率和产品品质，更引领我们迈向更加绿色、可持续的发展道路。随着该技术的持续创新与广泛应用，必将为液流电池的未来发展开辟出一片光明的前景！