探秘锂离子电池---极耳预焊接

探秘锂离子电池---极耳预焊接

在锂离子电池的复杂结构中，极耳扮演着不可或缺的角色，它就像是电池的 “触角”，是从电芯中将正负极引出来的金属导电体 ，是电池内部与外部电路连接的关键桥梁。在电池充放电的过程中，电流通过极耳进出电芯，其性能优劣直接影响电池的充放电效率、内阻以及循环寿命等核心指标。正极极耳通常采用铝（Al）材料，利用其良好的导电性和较轻的质量，有助于提高电池的充放电效率并减轻整体重量；负极极耳常用镍（Ni）材料，或者铜镀镍（Ni—Cu）材料，镍出色的耐腐蚀性能够在电池复杂的化学环境中保持稳定性能，保障电池长期稳定运行。

而极耳预焊工序，是在电池组装过程中，将极耳预先焊接到特定部件（如极片、转接片等）的关键步骤。这一工序在整个电池制造流程里占据着举足轻重的地位，它是确保电池内部电路连接稳定、可靠的基础。如果把锂离子电池比作一个精密的 “电力心脏”，那么极耳预焊工序就是构建其稳定 “血管网络” 的关键环节，只有通过精准、高质量的预焊，才能保证后续电池组装的顺利进行，以及电池在使用过程中的安全性和稳定性。

极耳预焊接的作用

极耳是锂电池正负极与外部电路连接的核心部件，预焊接工序直接影响电池的导电性、安全性和寿命。核心目标是将极耳与集流体（铜箔/铝箔）精准焊接，确保低电阻、高强度的连接，避免后续卷绕或充放电过程中断裂或虚焊。

极耳预焊接工艺流程

1. 材料准备：极耳（镍/铝材质）、集流体（铜箔/铝箔）、绝缘胶带。
2. 定位对齐：通过视觉系统（CCD）确保极耳与集流体位置精准匹配。
3. 焊接成型：利用激光焊接或超声波焊接技术完成连接。
4. 质量检测：实时监测焊点质量，剔除不良品。

流程图示意：材料准备 → 精确定位 → 焊接 → 检测 → 流转至下一工序

核心设备与关键技术

主要设备

• 激光焊接机：

• 优势：非接触式焊接，热影响区小，精度高，适合薄材焊接。

• 关键参数：功率（50-200W）、频率（100-1000Hz）、光斑直径（0.1-0.5mm）。

• 超声波焊接机：

• 适用场景：对热敏感材料（如铝极耳），通过高频振动摩擦生热焊接。

• 关键参数：振幅（10-50μm）、压力（100-500N）、时间（0.1-0.5秒）。

• 自动化送料系统：确保极耳与集流体连续稳定供应。

• CCD视觉定位系统：精度可达±0.02mm，避免偏移导致虚焊。

在线监控与检测项目

实时监控项目

• 温度监控：红外测温仪防止过烧或虚焊（激光焊接温度范围：300-600℃）。
• 位置精度：视觉系统实时反馈极耳与集流体的对齐偏差。
• 焊接质量：通过电流/电压波动监测焊点均匀性。

检测项目

• 外观检测：焊点是否均匀、无烧穿/裂纹（AOI自动光学检测）。
• 拉力测试：焊点抗拉强度（一般要求≥50N）。
• 电阻测试：焊点电阻值（需≤1mΩ）。

关键控制点（CC/SC）

1. 焊接能量控制：激光功率或超声波振幅需根据材料厚度动态调整。
2. 定位精度：CCD系统需定期校准，避免累计误差。
3. 材料清洁度：极耳表面氧化层或油污会导致虚焊，需预清洁处理。
4. 环境控制：湿度（≤30%）、无尘环境（防止焊点污染）。

常见异常及解决方案