作為全球新能源產(chǎn)業(yè)的核心陣地，常州聚集了比亞迪、欣旺達(dá)等眾多鋰電龍頭企業(yè)。然而，在鋰離子電池制造過(guò)程中，焊接環(huán)節(jié)始終面臨三大技術(shù)挑戰(zhàn)：極耳與集流體焊接易損傷活性材料、鋁/銅異種金屬焊接強(qiáng)度不足、PACK模組封裝存在氣密性風(fēng)險(xiǎn)。這些難題正推動(dòng)常州超聲波焊接技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)升級(jí)的前沿。

超聲波焊接破解鋰電制造三大困局

在鋰離子電池生產(chǎn)中，傳統(tǒng)激光焊和電阻焊常因高溫導(dǎo)致電極材料氧化，影響電池循環(huán)壽命。常州企業(yè)率先將超聲波焊接技術(shù)引入極耳焊接環(huán)節(jié)，通過(guò)20kHz高頻振動(dòng)產(chǎn)生的分子間摩擦熱，在0.3秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)銅鋁材料的固態(tài)連接。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，這種低溫焊接工藝可將熱影響區(qū)縮小82%，電芯內(nèi)阻波動(dòng)控制在3%以內(nèi)，顯著提升電池組一致性。

全流程應(yīng)用場(chǎng)景的技術(shù)革新

電芯極耳焊接：采用數(shù)字式超聲波控制系統(tǒng)，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)0.08mm超薄箔材焊接，解決新能源汽車電池極耳虛焊難題

外殼封裝：定制楔形焊頭完成18650電池鋼殼封口，泄漏率從0.3%降至0.01%以下

模組連接：多軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)Busbar高速焊接，單點(diǎn)焊接周期縮短至1.2秒

特別在柔性電池生產(chǎn)中，常州研發(fā)的寬頻追蹤技術(shù)（20-40kHz自適應(yīng)）可兼容鋁塑膜、銅鎳復(fù)合膜等7種新型材料，焊接強(qiáng)度達(dá)母材的95%以上。

本土品牌的創(chuàng)新突圍

在常州寶安區(qū)，焊全超聲波等企業(yè)正引領(lǐng)技術(shù)突破。該企業(yè)研發(fā)的超聲波焊接機(jī)機(jī)型采用型振幅補(bǔ)償系統(tǒng)，在連續(xù)8小時(shí)作業(yè)中，焊接壓力波動(dòng)控制在±5N以內(nèi)。其模塊化設(shè)計(jì)支持快速更換鈦合金焊頭，已為某動(dòng)力電池頭部企業(yè)改造12條產(chǎn)線，良品率提升至99.6%。值得關(guān)注的是，其智能監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)分析焊接能量曲線，自動(dòng)補(bǔ)償材料厚度偏差，這在軟包電池生產(chǎn)中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

隨著《常州市超精密制造裝備行動(dòng)計(jì)劃》的推進(jìn)，本土超聲波焊接設(shè)備廠商正從參數(shù)優(yōu)化向智能工藝包開發(fā)轉(zhuǎn)型。這種“設(shè)備+工藝”的解決方案模式，或?qū)⒅厮茕囯娭圃斓木葮?biāo)準(zhǔn)，為新能源產(chǎn)業(yè)提供更可靠的技術(shù)底座。