在鋰電池生產(chǎn)過程中，超聲波焊接工序作為整個(gè)裝配段的關(guān)鍵工序，直接決定了整條產(chǎn)線的產(chǎn)品品質(zhì)、良率。
根據(jù)筆者多年鋰電設(shè)備開發(fā)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，超聲波焊接工序有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1，裝配線產(chǎn)能影響大：超聲波焊接效果直接影響后續(xù)激光焊接、入殼等工序能否正常運(yùn)行
2，電池品質(zhì)影響大：超聲波焊接效果直接決定了電池內(nèi)阻、電池充放電溫升、電池裝配尺寸等關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)
3，檢測難度高：現(xiàn)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(jī)在鋰電池生產(chǎn)過程中的應(yīng)用：
1、方形鋁殼電池預(yù)焊、終焊
2、刀片電池預(yù)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(jī)的結(jié)構(gòu)，其示意如下：
超聲波發(fā)生器將50/60Hz電流轉(zhuǎn)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(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)。所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)通過變幅桿和焊頭得到 增強(qiáng)，并施加到待焊接的材料上。以超聲波超高頻率振動(dòng)的焊頭在設(shè)定的壓力下，將橫向振動(dòng)通過上焊件傳送到焊區(qū)。
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(dòng)。焊頭的工作面必須進(jìn)行齒紋加工，否則將無法與上焊件之間產(chǎn)生足夠的摩擦能量，也就是說，待焊接工件之間無法產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。在壓力和機(jī)械振動(dòng)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(shù)用于焊接導(dǎo)電的有色金屬和貴重金屬。焊頭通過齒形表面將振動(dòng)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(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。焊接部件的這種相對橫向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦，從而使表面上的粗糙峰產(chǎn)生塑性變形。
焊接形成的四個(gè)階段：
Step1：金屬材料相互接觸，在界面處發(fā)生局部接觸。
Step2：在焊接壓力和橫向超聲振動(dòng)作用下，接觸區(qū)域相互剪切摩擦產(chǎn)生塑性變形。
Step3：金屬表層氧化物、鍍層和附著物（雜質(zhì)）被破壞和分散，增加了金屬接觸形成微焊接。
Step4：接觸面擴(kuò)大，金屬材料塑性變形和蠕變進(jìn)一步加大，從而擴(kuò)大焊接區(qū)域。
超聲波焊接機(jī)分類
根據(jù)焊頭加壓方式的不同：可分為橫置式超聲波焊接機(jī)和直壓式（楔桿式）超聲波焊接機(jī)
超聲波焊接機(jī)選型
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下期筆者將對上述幾種超聲波焊接機(jī)進(jìn)行深入選型分析及常見問題點(diǎn)分析，敬請期待！！！
