在鋰電池生產過程中，超聲波焊接工序作為整個裝配段的關鍵工序，直接決定了整條產線的產品品質、良率。

根據筆者多年鋰電設備開發維護經驗，超聲波焊接工序有以下幾個特點：

1，裝配線產能影響大：超聲波焊接效果直接影響后續激光焊接、入殼等工序能否正常運行

2，電池品質影響大：超聲波焊接效果直接決定了電池內阻、電池充放電溫升、電池裝配尺寸等關鍵質量參數

3，檢測難度高：現有檢測手段都無法直接檢測焊接效果，易造成批量不良

超聲波焊接機在鋰電池生產過程中的應用：

1、方形鋁殼電池預焊、終焊

2、刀片電池預焊、終焊

3、刀片電池平齒焊

4、軟包電池Tab焊接

在選型分析之前，先簡單介紹一下超聲波焊接機的結構，其示意如下：

超聲波發生器將50/60Hz電流轉換成20/35kHz的高頻電壓。該電信號通過換能器利用逆壓電效應轉變為機械振動。所產生的機械振動通過變幅桿和焊頭得到 增強，并施加到待焊接的材料上。以超聲波超高頻率振動的焊頭在設定的壓力下，將橫向振動通過上焊件傳送到焊區。

底座與焊頭配合使用，可提供焊接所需的剛性固定表面。下焊件固定在底座中保持不動。焊頭的工作面必須進行齒紋加工，否則將無法與上焊件之間產生足夠的摩擦能量，也就是說，待焊接工件之間無法產生相對運動。在壓力和機械振動的作用下，金屬表面被激活并通過分子鍵接合在一起。

超聲波焊接技術用于焊接導電的有色金屬和貴重金屬。焊頭通過齒形表面將振動傳遞到上焊接部件。下焊接部件由底座保持固定。這樣便使上下焊接部件之間產生相對運動。焊接部件的這種相對橫向運動產生摩擦，從而使表面上的粗糙峰產生塑性變形。

焊接形成的四個階段：

Step1：金屬材料相互接觸，在界面處發生局部接觸。

Step2：在焊接壓力和橫向超聲振動作用下，接觸區域相互剪切摩擦產生塑性變形。

Step3：金屬表層氧化物、鍍層和附著物（雜質）被破壞和分散，增加了金屬接觸形成微焊接。

Step4：接觸面擴大，金屬材料塑性變形和蠕變進一步加大，從而擴大焊接區域。

超聲波焊接機分類

根據焊頭加壓方式的不同：可分為橫置式超聲波焊接機和直壓式（楔桿式）超聲波焊接機

超聲波焊接機選型

整體匯總如下表：

下期筆者將對上述幾種超聲波焊接機進行深入選型分析及常見問題點分析，敬請期待！！！