在锂电池制造中,极耳焊接是电芯与外部电路连接的关键工序。超声波金属焊接凭借热影响小、无需焊料的特点,成为极耳焊接的主流工艺。

一、工艺原理

超声波金属焊接属于固态焊接:焊头将高频机械振动传递到叠放的金属箔之间,在静压力配合下,接触面通过高频摩擦清除氧化层,金属原子相互扩散形成连接。整个过程中金属不熔化,界面温度通常只有材料熔点的三分之一到二分之一,因此热影响极小,不会损伤极耳和隔膜。

二、为什么适合极耳焊接

极耳通常是多层铜箔或铝箔叠层,又薄又软。超声波焊接一次可以焊透几十层金属箔,接头电阻低、导电性好;没有火花飞溅,不会污染电芯内部;焊接时间短,适合电芯产线的高速节拍。

三、质量控制要点

振幅与压力匹配:振幅过大容易焊穿箔材,过小则结合不牢,需要针对箔材层数和厚度做工艺验证。

焊头齿纹状态:焊头表面的齿纹负责传递振动和抓牢箔材,齿纹磨损后会打滑、虚焊,需要定期检查更换。

异种金属焊接:铜铝组合焊接时,两种金属硬度、导热差异大,对设备功率稳定性和控制精度要求更高,建议选择带能量监控功能的机型,实时判断焊接质量。

随着新能源汽车和储能市场的增长,极耳焊接对一致性和可追溯性的要求还在提高,具备焊接数据记录功能的设备将成为主流选择。