在"雙碳"目標(biāo)引領(lǐng)下，風(fēng)電、光伏等可再生能源裝機(jī)量持續(xù)攀升，長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)已成為破解能源供需錯(cuò)配難題的關(guān)鍵。作為大規(guī)模儲(chǔ)能場景的優(yōu)選技術(shù)之一，液流電池因充放電時(shí)間長、壽命久、安全性高等優(yōu)勢備受關(guān)注。

然而，傳統(tǒng)密封技術(shù)的短板一直制約著其規(guī)模化發(fā)展。這一瓶頸，正被激光焊接技術(shù)突破。

液流電池儲(chǔ)能潛力巨大，傳統(tǒng)密封技術(shù)遭遇瓶頸

在能源轉(zhuǎn)型的大背景下，長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)需求日益迫切。液流電池通過液體電解質(zhì)存儲(chǔ)和釋放電能，電解質(zhì)可循環(huán)使用，不僅充放電時(shí)間遠(yuǎn)超傳統(tǒng)鋰電池，使用壽命更是可達(dá)15年以上，且在運(yùn)行過程中無起火爆炸風(fēng)險(xiǎn)，安全性優(yōu)勢顯著。

液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心在于電堆，由質(zhì)子交換膜、雙極板、電極框等關(guān)鍵部件組成，而密封性能直接決定系統(tǒng)的可靠性與壽命。

長期以來，行業(yè)普遍采用氟橡膠線密封或面密封技術(shù)，卻面臨兩大難題：

一方面，氟橡膠材料成本較高，推高了液流電池的制造成本；另一方面，橡膠材料在長期使用中易老化，導(dǎo)致電解液泄漏，嚴(yán)重影響電池壽命，甚至引發(fā)安全隱患。這一技術(shù)瓶頸，成為阻礙液流電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的重要因素。

激光焊接技術(shù)登場，破解液流電池密封核心痛點(diǎn)

針對傳統(tǒng)密封技術(shù)的弊端，激光焊接技術(shù)為液流電池行業(yè)帶來了革命性解決方案。與傳統(tǒng)工藝相比，該技術(shù)通過激光能量實(shí)現(xiàn)塑料部件的精準(zhǔn)焊接，焊縫狹窄均勻，能形成高強(qiáng)度密封結(jié)構(gòu)，有效杜絕電解液泄漏問題。

激光焊接的熱影響區(qū)極小，可避免對周圍敏感部件造成熱損傷，保障電堆核心組件的性能穩(wěn)定。

激光焊接技術(shù)已被成功應(yīng)用于全釩液流電池電堆組裝。研究機(jī)構(gòu)率先將激光焊接技術(shù)引入電堆組裝工藝，實(shí)現(xiàn)了電堆自動(dòng)化裝配，顯著降低了密封成本。研究結(jié)果顯示，采用激光焊接技術(shù)的電堆成本比傳統(tǒng)電堆降低高達(dá)40%，同時(shí)單堆功率可達(dá)30kW以上。

技術(shù)優(yōu)勢明顯，激光焊接提升液流電池生產(chǎn)效率

激光焊接技術(shù)在液流電池生產(chǎn)中的優(yōu)勢不僅限于密封性能的提升，更體現(xiàn)在大規(guī)模制造的適配性上。該技術(shù)支持自動(dòng)化控制，可與生產(chǎn)線無縫對接，大幅提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品一致性。

對比涂膠、振動(dòng)摩擦焊接、超聲波焊接等常用工藝，激光焊接不僅解決了涂膠老化、振動(dòng)摩擦焊接產(chǎn)生碎屑、超聲波焊接尺寸受限等問題，還能通過在線監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)把控焊接質(zhì)量。

行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)申請的相關(guān)專利中，就將激光焊接技術(shù)作為核心裝配工藝。該工藝首先將離子膜利用激光內(nèi)嵌焊接在液流框內(nèi)，然后將導(dǎo)電雙極板與液流框采用激光焊接，使多個(gè)部件形成一級(jí)單級(jí)電池，作為一個(gè)獨(dú)立模塊，大大降低了多部件裝配難度和泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速，未來前景可期

隨著技術(shù)進(jìn)步與成本下降，液流電池正從"技術(shù)突破"邁向"規(guī)模應(yīng)用"的關(guān)鍵階段。激光焊接技術(shù)的推廣應(yīng)用，將進(jìn)一步加速這一進(jìn)程。

先進(jìn)的塑料激光焊接解決方案不僅解決了液流電池生產(chǎn)中的密封難題，更通過自動(dòng)化與智能化技術(shù)，大幅提升生產(chǎn)效率，降低制造成本。以雙工位雙焊接頭系統(tǒng)為例，其雙系統(tǒng)同時(shí)焊接的設(shè)計(jì)，可將生產(chǎn)效率提升50%以上，而高精度的焊接工藝則使產(chǎn)品良率穩(wěn)定在99%以上。

激光焊接技術(shù)在液流電池制造中的應(yīng)用，正悄然改變產(chǎn)業(yè)格局。隨著激光焊接技術(shù)不斷突破，液流電池的可靠性與經(jīng)濟(jì)性得到顯著提升，將加速其在新能源電站、電網(wǎng)調(diào)峰、分布式儲(chǔ)能等場景的應(yīng)用落地。未來，這一技術(shù)組合有望成為推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型的重要力量。