【AVIO】AVIO焊接-超聲波金屬焊接工藝，鋰電池的集電體與連接片焊接

    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，但是普遍是用超聲波金屬焊接。超聲波焊接集電體需要解決的主要問題是壓力造成的金屬箔的損傷。解決金屬箔的損傷，推薦使用AVIO的超聲波金屬焊接機(jī)SW-3500-20,利用設(shè)備的位移功能來提高產(chǎn)品的合格率。

集電體

        集電體式產(chǎn)生電能的導(dǎo)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(fù)極使用銅箔。

        角型鋰電池的層疊箔片超聲波焊接

集電體的焊接課題

    針對熱傳導(dǎo)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，能除去其表面堅固的氧化膜。相比焊嘴的精密設(shè)計具有接合面積大。

    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：

1. 避免金屬箔損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(jìn)行焊接。

    為了防止集電體在焊接過程中受損，超聲波金屬焊接機(jī)SW-3500-20所配備的焊嘴高度位移控/制功能顯得尤為關(guān)鍵。這一功能允許機(jī)器在達(dá)到預(yù)設(shè)高度時自動停止振動，從而精確控/制焊接過程。對于極薄的金屬箔片，通過精心調(diào)整加壓時間，利用位移控/制功能，可以實現(xiàn)無損焊接，確保材料完整性的同時，優(yōu)化焊接效/果。

    該位移功能提供了兩種操作模式：一是基于特定/位移的壓痕控/制，二是依據(jù)完成厚度設(shè)定的高度位移，為用戶提供了靈活的選擇以適應(yīng)不同焊接需求。此外，設(shè)備內(nèi)置了分辨率為1微米的線性標(biāo)尺，確保了微米級的調(diào)整，進(jìn)一步提升了焊接的精確性和可靠性。

    特別值得一提的是，SW-3500-20型超聲波金屬焊接機(jī)在集電體金屬箔的焊接應(yīng)用中的性能，能夠支持高達(dá)60層的金屬箔疊加焊接而不造成任何損傷。這對于鋰電池等需要高精度、無損傷焊接技術(shù)的領(lǐng)域尤為重要，因為鋰電池的集電體由多層薄膜構(gòu)成，其焊接過程必須精確加壓時間，以實現(xiàn)金屬薄膜與連接片之間的完美結(jié)合，同時避免任何形式的損傷。

綜上所述，超聲波金屬焊接機(jī)SW-3500-20憑借其位移功能，成功解決了集電體金屬箔焊接中的難題，實現(xiàn)了高質(zhì)量、無損傷的焊接效果。