压熔焊：颠覆锂电池多层极耳焊接的新工艺
发布日期：2025-06-10 09:27 浏览量：
在锂电池或电池组的制造过程中，有20多个工序涉及焊接，以实现导电连接或密封。可以说，焊接对电池的安全性、质量、寿命及成本，都有着至关重要的作用。而多层极耳焊接作为锂电制造焊接工艺中的“珠穆朗玛峰”，是最能体现锂电焊接设备技术实力的竞技场。但当对极耳层数有了更高需求的时候，多层极耳焊接成为动力电池与储能电池大规模量产的一块短板，毕竟极耳层数越多，电池的内阻就越小、倍率性能越高。而一种颠覆传统的新焊接工艺就此诞生——压熔焊！
一、 压熔焊的技术原理、特点与优势
1、技术原理
压熔焊是一种结合电阻焊、超声波焊和激光焊优点的创新焊接技术，其核心原理是通过施加压力与局部加热实现金属的固态连接。具体技术原理如下：压熔焊基于电阻焊技术改进而来，通过电极对工件施加压力和电流，使接触区域产生电阻热，局部软化金属表面。同时引入超声波振动能量，进一步促进金属原子间的扩散和结合，最终形成冶金连接。
2、工艺特点
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固态连接：与传统熔焊不同，压熔焊在焊接过程中金属不完全熔化，主要依赖塑性变形和原子扩散实现连接，减少热影响区。
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多技术融合：整合了电阻焊的导电性优势、超声波焊的高频振动能量以及激光焊的精准加热，实现多层极耳（如铝箔120层、铜箔100层）的一次性焊接。
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消除缺陷：通过优化压力参数和温度控制，解决了电阻焊的飞溅问题，并确保焊点导电性达标。
3、应用优势
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高效节能：相比传统分步焊接（如超声波预焊+激光终焊），压熔焊可将工序合并，效率提升至100-200PPM（每分钟焊点数），能耗降低30%以上。
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高可靠性：在动力电池极耳焊接中，可承受400N垂直拉力（行业标准≥50N），良率显著提高。
二、压熔焊与传统常见焊接技术的对比
1、激光焊接，现阶段运用最普遍。激光焊属于非接触式焊接、可实现远程焊接。激光焊焊缝致密性高、深宽比较大、热影响区窄、焊接变形小；能依据要求进调节完成精准管控。
激光焊接存在以下问题：焊接设备价格较高；焊接过程中容易形成飞溅或炸点，尤其对多界面材料焊接；需要有配套的工装、夹具、吹气装置，以满足激光焊接的要求。
2、超声波焊接，是一种利用高频振动，在静压力的作用下，将弹性振动能转变为工件间的摩擦功和形变能，对焊接进行局部加热的一种压焊方法。该方法速度快、精度高、不会产生废气、废渣等污染物；适用于同种或异种金属焊接。
超声波焊存在以下问题：需要高品质的界面，否则无法保证连接的质量；对于厚度差较大的工件难以焊接，无法用于较厚的金属部件；在焊接过程中可能产生噪音和振动。
3、电阻焊接，主要采用点焊，目前在锂电池制造过程中很少出现，只在汽车制造过程中应用极多。电阻焊具有劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简便，易实现自动化等优点。
电池焊接存在以下问题：耗电较大，电极棒更换快，存在飞溅现象等。
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