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鋰電池極耳超聲波金屬焊接

2021-04-27 15:52
鋰離子電池電極焊接是指鋰離子電池正負極的銅箔與鎳片焊接、鋁箔與鋁片焊接、鋁片與鎳片焊接。銅箔厚度為0．08mm左右，鋁箔厚度為0．01mm左右，鎳、鋁片為0．1mm左右。常用的焊接設備有電阻點焊機、激光點焊機、超聲波焊接機。電阻點焊機接頭強度低，銅箔或銅片焊接接觸電阻大，附加成本高。激光點焊機設備較為昂貴。超聲波金屬焊接機是利用高頻振動波傳遞到2個需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使2個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，其優(yōu)點在于快速、節(jié)能、熔合強度高、導電性好、無火花、接近冷態(tài)加工。

超聲波焊在實際焊接過程中，既沒有電阻焊等方法的電流通過被焊工件，也沒有諸如電弧焊那樣的電弧產生，更不像激光焊那樣需要較大的能量將母材熔化，同時，超聲波焊接不存在受熱傳導與電阻率等因素的影響，對于不同厚度的非鐵金屬箔、片都能有效地進行焊接，尤其是保證對鋁、銅箔片的焊接質量，更能突出其焊接優(yōu)勢。因此，超聲波焊接工藝在鋰電池生產中得到了廣泛應用。超聲波焊接質量好壞直接關系到鋰電池的整體性能、良品率及電池使用壽命。

超聲波焊接原理：
超聲波焊接是通過換能器將高頻電磁振蕩能轉換為相同頻率的機械振動能，再經過變幅器、焊頭，將彈性機械振動能均衡地傳遞到被焊工件上，工件在彈性振動能和靜壓力的共同作用下將機械動能轉換為工件間的摩擦功，其物理效應表現(xiàn)為超聲波振動瞬間激活金屬晶格中的粒子，使金屬箔、片相接合處的分子相互滲透而牢固地連接，從而實現(xiàn)工件在固態(tài)下的焊接。圖1為超聲波焊接原理圖。
超聲波金屬焊接機工作原理圖

超聲波焊接具有無電弧、無電流、無高溫過熱、無焊接飛濺等優(yōu)點，對極耳焊后對鋰電池性能的影響小，同時能夠很好地焊接采用其他焊接方法難以焊接的銅、鋁箔片，其焊接效果得到普遍認可，已經成為鋰電池行業(yè)中必不可少的焊接工藝。


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