电堆规模化生产卡脖子？这条激光焊接产线，切膜、焊接、压装一步到位，还能追控每道工序

随着储能液流电池产业向规模化、高可靠性发展，电堆塑料部件的焊接质量与产线自动化水平成为核心竞争力。我司具备储能液流电池电堆塑料激光焊接自动化产线的全流程设计、研发与制造能力，产线以 “高精度焊接 + 自动化流转 + 全流程质控”为核心，形成从部件加工到电堆组装的完整生产链。

一、产线整体系统结构：设备协同与流程闭环

储能液流电池电堆塑料激光焊接自动化产线的核心逻辑是 “设备模块化、流转自动化、质控实时化”，其核心布局为：以自动化输送线为纽带，串联 AGV 小车（散件运输）、导流板激光切膜设备、电堆 FEF 电池板激光焊接设备、气密性检测设备、电堆压装设备、电堆 FEF 堆叠组合激光焊接设备等关键单元，明确了“上料→切膜→焊接→检测→组装→压装→总焊→出料”的全流程方向，确保各设备协同作业，实现电堆从散件到成品的高效转化。

二、产线核心设备及用途

1. 导流板激光切膜设备：导流板黑膜精准裁切

• 核心用途：完成储能液流电池导流板的黑膜裁切，通过紫外振镜激光系统分区域拼接裁切，去除导流板表面多余黑膜，为后续焊接做预处理。

• 设备构成：含设备主体（电控箱）、紫外振镜激光系统、模组、冷却系统、烟雾净化系统；工装裁切平台，吸附定位系统，可快速固定导流板，确保裁切精度。

• 标准契合点：裁切后黑膜边缘无毛刺，满足导流板与其他部件的焊接适配性要求。

2.  滚珠激光焊接设备：FEF 组件核心焊接

• 核心用途：采用 “滚珠式激光焊接” 技术 ，完成电堆 FEF 电池板的 6 道关键焊接工序：

• 技术优势：“滚珠” 兼具三大作用 ——聚焦激光、夹紧塑料制品、减少摩擦，实现 “随夹随焊”；设备配置滚珠焊接头（带静电除尘器，延长光学滚珠寿命）、恒温冷水控制（控制焊接系统温度≤40℃，与环境温差≤5℃），保证激光器出光功率误差，确保焊缝均匀性。

• 标准契合点：满足焊接精度、工序完整性的要求，焊缝剪切强度符合相关试验规范。

3. 气密性检测设备：焊接质量核心质控

• 核心用途：检测 FEF 焊接件的焊缝密封性，是产线 “不合格品剔除” 的关键环节。

• 检测原理：依据 “激光焊缝气密性检测” 定义，采用含气缸、密封腔、气密检测仪、储气罐、差压传感器的结构，通过 “机械堵塞进出气口→充入 10kPa 压缩空气→保压 3min”的流程，对比保压前后压力值，若泄漏值≤0.08kPa则判定合格。

• 设备功能：支持压力波形实时显示、检测数据存储，可与 MES 系统对接，实现质量追溯；工装平台带密封槽（镶嵌柔性硅胶密封圈），确保检测密封性。

• 标准契合点：完全符合相关规范性要求，是保障电堆无渗漏的核心设备。

4. FEF 电池板组装设备：多片电池板高效堆叠

• 核心用途：完成 FEF 电池板的自动化组装，搭配客户自备的堆叠物料（辅助限位工具、气涨轴等），形成电堆初级组件。

• 设备特点：含动力滚筒、自动 / 人工升降机构，机器人搬运，可实现电池板平移与精准堆叠；工装平台平整度高，定位限位块可快速固定组件，避免堆叠错位。

• 标准契合点：符合组装效率与精度的要求，为后续电堆压装奠定基础。

5. 电堆压装设备：电堆组件致密化处理

• 核心用途：完成 FEF 组装后电堆的压装作业，配合人工上锁紧螺杆及螺母，确保电堆结构致密、接触良好，避免电解液泄漏。

• 设备构成：含液压压装机构（4 根及以上金属支柱）、协助输送机构、定位机构；单次可压装一组电堆，压装力稳定可控。

• 安全设计：配备急停装置与安全光幕（需操作人员佩戴防护装备），符合机械安全要求。

6. 导流板汇流嘴激光焊接设备：汇流嘴精准焊接

• 核心用途：完成导流板与汇流嘴的焊接，确保电堆电流传导顺畅，焊接区域覆盖汇流嘴底面全部范围。

• 技术方案：采用六轴焊接机械手（覆盖范围满足产线需求）带动塑料激光焊接头，配合汇流嘴压合夹具，避免机械手倾斜焊接时的干涉问题；激光光斑聚焦于焊接面，确保焊缝气密性。

• 标准契合点：符合焊接范围与精度要求，焊缝质量通过剪切强度与气密性双重验证。

7. 自动化输送线：产线流转核心纽带

• 核心用途：分为 “前段皮带输送线（FEF 电池板运输）” 与 “后段重载输送线（电堆组装后运输）”，实现各工序间的物料自动流转，衔接产线上下游设备。

• 关键参数：后段重载输送线负载≥1.0t/m，满足电堆成品的重量需求；配备顶升机构、挡停机构，可精准控制物料启停与定位。

• 标准契合点：符合输送效率与稳定性要求，确保产线无卡顿、连续运行。

8. 电堆 FEF 堆叠组合激光焊接设备：电堆总焊与密封

• 核心用途：完成电堆 FEF 堆叠组合四周侧面的焊接，使平板与堆叠组件固定，实现电堆整体密封（四周均有平板覆盖焊接）。

• 技术保障：采用六轴机械手配合弹性压紧焊头（带水冷系统），焊接头位置增设吹气装置除尘；激光器出光功率误差≤±3%，焊线连贯均匀，无断开、虚焊、过焊等问题（关键性能要求）。

• 操作规范：设备运行遵循标准化操作流程，从 “检查激光器→回机械原点→装夹工件→程序验证→焊接” 全流程标准化，避免人为误差。

三、自动化产线的制造能力

1. 设计研发能力：全流程仿真与定制化

• 采用数字化机械设计工具（如 SolidWorks） 对产线设备进行三维建模，对焊接执行机构的动 / 静载荷进行仿真分析，确保变形量不超过定位精度要求；

• 通过光学设计软件（如 Zemax） 仿真激光束传输特性，保证光斑能量均匀（聚焦最小光斑直径 0.5~5mm 可调），焊缝宽度范围可控；

• 可按需定制产线自动化程度（手动 M、半自动 SA、全自动 FA）与功能类型（基础经济型 BT、全功能型 FF），全功能型产线支持自动寻边、焊缝跟踪、实时温度监控等高级功能。

2. 精密制造与装配：严苛标准保障精度

• 产线设备核心部件（激光器、激光加工头、夹持夹具） 采用数控加工中心、激光切割机等精密设备制造，尺寸精度达 ±0.01mm；

• 激光器及光路的装配调试在 “25℃、50%-75% RH、5 级洁净度” 环境下完成，关键部件（如滚珠焊接头）具备全流程追溯性（序列号 + 生产记录）；

• 设备润滑系统符合相关要求，电气安全满足相关标准（接地电阻≤4Ω、绝缘电阻≥500MΩ），防护装置（屏蔽门、防护罩）符合相关规范。

3. 全流程质控：标准落地与试验验证

• 每台设备出厂前需通过 “试验方法” 验证，如激光器 4h 平均输出功率不稳定度＜3%、焊缝剪切强度符合相关要求、气密性符合相关标准；

• 产线整体交付前进行 “模拟工况测试”，验证设备联动性（如焊接头与输送线同步）、程序稳定性（连续运行 8h 无故障），确保满足客户产能与质量需求；

• 在产线设计、制造、质控全环节具备核心优势。

4. 基础国家标准：多维度支撑设备合规与性能

针对细分应用场景，我司严格遵循三类行业标准，为核心标准提供专项技术补充：

其一为化工行业标准，工业和信息化部发布的HG/T 4282《塑料焊接试板 拉伸试验方法》，配合核心标准的焊接质量要求，通过拉伸试验（公式R=F/(Lω*b)）计算焊缝剪切强度；

其二为机械行业标准，机械工业部（标准发布时主管部门）发布的 3 项标准中，JB/T 8896-1999《工业机器人 验收规则》 用于焊接执行机构采用六轴机械工时的验收，JB/T 10324《电气设备机柜通用技术条件》 补充电气柜结构与防护要求，JB/T 14257《锌溴液电池 电堆测试方法 第 6 部分：试验方法》 针对锌溴液流电池电堆开展渗漏测试；

其三为能源行业标准，国家能源局发布的NB/T 11227《锌溴液流电池 电堆测试方法 第 6 部分：试验方法》 与 JB/T 14257 配套，共同支撑锌溴液流电池电堆渗漏检测，NB/T 42132《全钒液流电池 电堆测试方法 第 7 部分：试验方法》 则专项用于全钒液流电池电堆的渗漏判定。

四、结语

储能液流电池电堆塑料激光焊接自动化产线，不仅完全契合相关标准的技术要求，更通过 “设备模块化、流程自动化、质控智能化” 的设计，为客户提供从 “散件加工” 到 “电堆成品” 的一站式解决方案。无论是基础型产线的成本优化，还是全功能型产线的高精度需求，我司均能通过定制化设计与严苛制造，保障产线的稳定性、效率与焊接质量，助力储能液流电池产业规模化发展。