在锂电池生产过程中，超声波焊接工序作为整个装配段的关键工序，直接决定了整条产线的产品品质、良率。

根据笔者多年锂电设备开发维护经验，超声波焊接工序有以下几个特点：

1，装配线产能影响大：超声波焊接效果直接影响后续激光焊接、入壳等工序能否正常运行

2，电池品质影响大：超声波焊接效果直接决定了电池内阻、电池充放电温升、电池装配尺寸等关键质量参数

3，检测难度高：现有检测手段都无法直接检测焊接效果，易造成批量不良

超声波焊接机在锂电池生产过程中的应用：

1、方形铝壳电池预焊、终焊

2、刀片电池预焊、终焊

3、刀片电池平齿焊

4、软包电池Tab焊接

在选型分析之前，先简单介绍一下超声波焊接机的结构，其示意如下：

超声波发生器将50/60Hz电流转换成20/35kHz的高频电压。该电信号通过换能器利用逆压电效应转变为机械振动。所产生的机械振动通过变幅杆和焊头得到增强，并施加到待焊接的材料上。以超声波超高频率振动的焊头在设定的压力下，将横向振动通过上焊件传送到焊区。

底座与焊头配合使用，可提供焊接所需的刚性固定表面。下焊件固定在底座中保持不动。焊头的工作面必须进行齿纹加工，否则将无法与上焊件之间产生足够的摩擦能量，也就是说，待焊接工件之间无法产生相对运动。在压力和机械振动的作用下，金属表面被激活并通过分子键接合在一起。

超声波焊接技术用于焊接导电的有色金属和贵重金属。焊头通过齿形表面将振动传递到上焊接部件。下焊接部件由底座保持固定。这样便使上下焊接部件之间产生相对运动。焊接部件的这种相对横向运动产生摩擦，从而使表面上的粗糙峰产生塑性变形。

焊接形成的四个阶段：

Step1：金属材料相互接触，在界面处发生局部接触。

Step2：在焊接压力和横向超声振动作用下，接触区域相互剪切摩擦产生塑性变形。

Step3：金属表层氧化物、镀层和附着物（杂质）被破坏和分散，增加了金属接触形成微焊接。

Step4：接触面扩大，金属材料塑性变形和蠕变进一步加大，从而扩大焊接区域。

超声波焊接机分类

根据焊头加压方式的不同：可分为横置式超声波焊接机和直压式（楔杆式）超声波焊接机

超声波焊接机选型

整体汇总如下表：

下期笔者将对上述几种超声波焊接机进行深入选型分析及常见问题点分析，敬请期待！！！