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超声波金属焊接--电动汽车锂电池锂电池技术中，涉及到的金属焊接方式有三种：铜/铝箔到极片(foil to tab)，极片到极片(tab to tab)，极片到极耳(tab to bus)。其中，铜/铝箔焊接到极片上，难度最大。因为金属焊接的两端采用不同厚度和材料的金属，一端（tab）相对较厚（例如0.2mm），另一端由多层极薄的金属片构成。下图展示了一个锂离子电池单元的剖面图。 其中，极箔到极片的焊接，是将电池内部所有阴阳极箔连接到对应的极片上，从而将电池内部能量传到外部。数以百计的锂电池单元构成典型的锂电池组。各电池单元之间采用串联或者并联方式组合，如果一个极箔与极片连接出现故障，那么将导致整个电池组的输出故障。因此，极箔与极片之间稳健牢固的连接，至关重要。 相比较电阻点焊（RSW）和激光束焊接（LBW），超声波金属焊接（UMW）是锂离子电池应用中更为理想的连接工艺。RSW依靠材料的阻力来产生热量以进行连接。然而，通常用于电池工业的铝箔和铜箔具有极低的电阻，且铝箔表面形成的坚韧氧化物层，抑制RSW的应用。LBW对焊接两端的材料层间隙非常敏感。一般经验认为，间隙应小于材料厚度的10％，即12μm的箔片将需要1.2μm或更小的间隙，这些要求难以实现。对于超声波金属焊接工艺，则没有以上这些问题。 |
