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鋰電池的集電體與連接片焊接技術分析

  • 發(fā)布日期:2023-07-27      瀏覽次數(shù):1174
    • 鋰電池的集電體與連接片焊接技術分析

      鋰電池(LIB)的集電體(金屬箔)與連接片的焊接也有使用電阻焊接和激光焊接工藝,但是最一般的是超聲波金屬焊接。
      超聲波焊接集電體的課題之一是壓力造成的金屬箔的損傷。
      解決金屬箔的損傷,推薦使用Nippon Avionics的超聲波金屬焊接機SW-3500-20。
      利用控制焊咀高度的位移控制功能,提高產(chǎn)品的合格率。

      集電體

      集電體是產(chǎn)生電能的導電部分,具有提供電能的作用。焊接連接片后向外部輸出電能。也有通過涂有活性物質(zhì)的電極層后再經(jīng)過連接片的電流通道。
      集電體是金屬箔疊層制作的產(chǎn)品,也稱為集電箔。另外,集電體的材料一般正極使用鋁箔、負極使用銅箔。

      ◆角型鋰電池的層疊箔片超聲波焊接

      角型鋰電池的層疊箔片超聲波焊接

      集電體的焊接課題

      集電體的焊接課題
      針對熱傳導性高的鋁和銅的焊接,適合的工藝是超聲波金屬焊接。超聲波金屬焊接是除去·分散氧化膜及附著物,原子之間互相作用的低溫焊接工藝。
      特別是電阻焊接困難的鋁材料,除去其表面堅固的氧化膜非常有效。
      相比焊咀的精密設計具有接合面積大、抑制接觸電阻的好處。
      集電體是利用50枚以上10~17μm的金屬箔疊層制作而成。一層的厚度非常薄,容易破損,焊接時需要特別注意。
      焊接時有兩大課題。
      ?、俦苊饨饘俨瓝p傷而縮短加壓時間的話,不能焊接到所有的箔層。
       ②加壓時間過長的話,金屬箔發(fā)生過度變形、損傷。
      需要合適的加壓時間進行焊接。

      為了防止集電體的損傷,
      焊咀高度的位移控制功能非常有效。

      超聲波金屬焊接機SW-3500-20
      超聲波金屬焊接機SW-3500-20具有在定的高度下停止振動的位移控制功能。使用位移控制功能針對極薄的金屬箔設定最合適的加壓時間,從而實現(xiàn)無損傷焊接。
      位移控制功能有兩種功能供選擇。產(chǎn)品的壓痕控制有定深度的位移控制和定完成厚度的高度位移控制。另外,配置分辨率1μm的線性標尺,可以實現(xiàn)微米級的控制。
      集電體的金屬箔的焊接可以實現(xiàn)疊加60層而不損傷。
      鋰電池的集電體是薄膜的集合體,需要解決的課題是如何以最佳的加壓時間實現(xiàn)金屬薄膜與連接片之間的無損傷焊接。
      超聲波金屬焊接機SW-3500-20的位移控制功能實現(xiàn)集合體的無損傷焊接。
      下沉量的控制(振動開始位置為基準)
      下沉量的控制(振動開始位置為基準)
      焊接之后工件高度的控制(焊座為基準)
      焊接之后工件高度的控制(焊座為基準)


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