焊机高频板原理(动力电池模组连接片焊接方式)

Posted 2023-06-02

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新能源动力锂电池

新能源汽车需要使用锂电池作为动力电池。动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。

动力电池作为新能源汽车的核心零部件，其用来导电连接的配置就是其重中之重。动力电池电芯单体与模组母排之间的连接方式，不仅影响动力电池的制造效率，还决定动力电池生产是否可以实现自动化，其对动力电池模组装车以后的性能表现同样有不容忽视的影响。

动力电池模块的连接片大多采用多层材料复合材料的方法，其中一层材料是连接件和极柱之间的连接层，以保证焊接性能。采用多层材料叠加，保证连接片的导电性。

连接板基板经过多层箔堆叠后加工成型，可形成柔性区域，用于补偿动力电池芯部膨胀引起的位移，减小对低强度界面的影响。

铜软连接

动力电池模块的连接件一般为矩形、梯形、三角形、台形，连接面粘贴0.1厚的镀镍铜箔，焊接时表面在高温下容易氧化变色，并在不破坏产品表面涂层的情况下进行抛光清洗。这样的产品不仅解决了整体电镀的问题，还解决了电导率最大化的问题。

铜镀镍连接片最好，其次纯镍连接片，可是价格偏贵，最后是镀镍钢连接片，镀镍钢连接片价格相对便宜，并容易焊接。

各动力电池生产商选用连接片的厚度是不同的，因连接片的厚度关系到耗用材料的重量及整体动力电池模组的重量，降低厚度是动力电池模组向轻量化设计的方向。

铝软连接

动力电池模组常用的汇流排有：镍片、铜铝复合汇流排、铜汇流排、总正总负汇流排、铝汇流排，铜软连接、铝软连接、铜箔软连接等。

动力电池电芯单体与模组母排之间的连接方式，不仅影响动力电池的制造效率，还决定动力电池生产是否可以实现自动化，其对动力电池模组装车以后的性能表现同样有不容忽视的影响。

应用于动力电池模组连接的焊接方法主要有：

1.电阻焊

电阻焊是一种以电阻热为能量的焊接方法。电阻焊是利用电流流过工件接触面和相邻区域产生的电阻热效应，将其加热到熔融或塑性状态，同时加压形成金属结合。

电阻焊焊接时不需要填充金属，生产率高，焊件变形小，易于自动化。为了防止接触面上的电弧和锻焊金属，焊接时应始终施加压力。在电阻焊接过程中，待焊接工件的接触表面对于获得稳定的焊接质量至关重要。因此，在焊接之前，必须清洁电极和工件之间以及工件之间的接触表面。

在动力电池的分组工艺中，电阻焊是比较成熟的工艺，应用于动力电池连接片与汇流条的焊接，动力电池极与并联导电条的连接等。

由于其设备简单、成本低廉，在动力电池行业发展初期得到了广泛应用。近年来逐渐被更先进的激光焊接和高分子扩散焊所取代。

2.激光焊

激光焊接效率高，易于实现自动化生产。在不断改进焊接工艺，限制成型过程中的热影响以后，在实际生产中的应用也越来越多，激光焊接配合工业机器人正在逐步成为自动化动力电池模组生产线的主力。

激光焊接

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，激光焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

3.高分子扩散焊

高分子扩散焊是新一代的扩散焊机，导电带软连接设备，主要由主机与控制两部分组成，可实现高分子材料间的扩散焊接广泛应用于电力、化工、冶炼等行业，主要生产行业急需的母线伸缩节和软连接导电带产品，可实现软母线、软母线与硬母线、硬母线之间的扩散焊接。

高分子扩散焊

其原理就是在一定温度和压力下，将待焊物质的焊接表面相互接触，通过微观塑性变形或通过焊接面产生微量液相而扩大待焊表面的物理接触，使之距离达(1～5)×10-8cm以内(这样原子间的引力起作用，才可能形成金属键)，再经较长时间的原子相互间的不断扩散，相互渗透，实现冶金结合的一种焊接方法。

高分子扩散焊是一种特殊的焊接工艺，能使用不同强度的铜箔在特定的区域焊接在一起，这种焊接工艺不需要使用任何形式的助焊剂，可实现完美的分子连接性，主要用于动力电池的软连接。安装接触面可以承受任何形式的挤压、弯曲、或者碰撞。由于安装接触面是定制的，所以它可以安装到只有2mm的空间内。

对于新能源汽车电池模组连接片的焊接来说，高分子这项工艺不需要焊料，就可以实现焊接，且焊接后质量合格，外观平整精美。且高分子扩散焊机采用高频变压器，电压低，从而可以有效降低了由高压引起的绝缘和打火问题，增强了设备的可靠性。

文章来源：昆山小为云

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