壓熔焊：顛覆鋰電池多層極耳焊接的新工藝
發(fā)布日期：2025-06-10 09:27 ????瀏覽量：
在鋰電池或電池組的制造過程中，有20多個(gè)工序涉及焊接，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接或密封。可以說，焊接對(duì)電池的安全性、質(zhì)量、壽命及成本，都有著至關(guān)重要的作用。而多層極耳焊接作為鋰電制造焊接工藝中的“珠穆朗瑪峰”，是最能體現(xiàn)鋰電焊接設(shè)備技術(shù)實(shí)力的競(jìng)技場(chǎng)。但當(dāng)對(duì)極耳層數(shù)有了更高需求的時(shí)候，多層極耳焊接成為動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池大規(guī)模量產(chǎn)的一塊短板，畢竟極耳層數(shù)越多，電池的內(nèi)阻就越小、倍率性能越高。而一種顛覆傳統(tǒng)的新焊接工藝就此誕生——壓熔焊！
一、 壓熔焊的技術(shù)原理、特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
1、技術(shù)原理
壓熔焊是一種結(jié)合電阻焊、超聲波焊和激光焊優(yōu)點(diǎn)的創(chuàng)新焊接技術(shù)，其核心原理是通過施加壓力與局部加熱實(shí)現(xiàn)金屬的固態(tài)連接。具體技術(shù)原理如下：壓熔焊基于電阻焊技術(shù)改進(jìn)而來，通過電極對(duì)工件施加壓力和電流，使接觸區(qū)域產(chǎn)生電阻熱，局部軟化金屬表面。同時(shí)引入超聲波振動(dòng)能量，進(jìn)一步促進(jìn)金屬原子間的擴(kuò)散和結(jié)合，最終形成冶金連接。
??2、工藝特點(diǎn)??
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??固態(tài)連接??：與傳統(tǒng)熔焊不同，壓熔焊在焊接過程中金屬不完全熔化，主要依賴塑性變形和原子擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接，減少熱影響區(qū)。
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??多技術(shù)融合??：整合了電阻焊的導(dǎo)電性優(yōu)勢(shì)、超聲波焊的高頻振動(dòng)能量以及激光焊的精準(zhǔn)加熱，實(shí)現(xiàn)多層極耳（如鋁箔120層、銅箔100層）的一次性焊接。
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??消除缺陷??：通過優(yōu)化壓力參數(shù)和溫度控制，解決了電阻焊的飛濺問題，并確保焊點(diǎn)導(dǎo)電性達(dá)標(biāo)。
??3、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)??
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??高效節(jié)能??：相比傳統(tǒng)分步焊接（如超聲波預(yù)焊+激光終焊），壓熔焊可將工序合并，效率提升至100-200PPM（每分鐘焊點(diǎn)數(shù)），能耗降低30%以上。
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??高可靠性??：在動(dòng)力電池極耳焊接中，可承受400N垂直拉力（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)≥50N），良率顯著提高。
二、壓熔焊與傳統(tǒng)常見焊接技術(shù)的對(duì)比
1、激光焊接，現(xiàn)階段運(yùn)用最普遍。激光焊屬于非接觸式焊接、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程焊接。激光焊焊縫致密性高、深寬比較大、熱影響區(qū)窄、焊接變形小；能依據(jù)要求進(jìn)調(diào)節(jié)完成精準(zhǔn)管控。
激光焊接存在以下問題：焊接設(shè)備價(jià)格較高；焊接過程中容易形成飛濺或炸點(diǎn)，尤其對(duì)多界面材料焊接；需要有配套的工裝、夾具、吹氣裝置，以滿足激光焊接的要求。
2、超聲波焊接，是一種利用高頻振動(dòng)，在靜壓力的作用下，將彈性振動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功和形變能，對(duì)焊接進(jìn)行局部加熱的一種壓焊方法。該方法速度快、精度高、不會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢渣等污染物；適用于同種或異種金屬焊接。
超聲波焊存在以下問題：需要高品質(zhì)的界面，否則無法保證連接的質(zhì)量；對(duì)于厚度差較大的工件難以焊接，無法用于較厚的金屬部件；在焊接過程中可能產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。
3、電阻焊接，主要采用點(diǎn)焊，目前在鋰電池制造過程中很少出現(xiàn)，只在汽車制造過程中應(yīng)用極多。電阻焊具有勞動(dòng)條件好，不需另加焊接材料，操作簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。
電池焊接存在以下問題：耗電較大，電極棒更換快，存在飛濺現(xiàn)象等。
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