作爲全球最大的動力電池生産基地,甯德市聚集了甯德時代、甯德新能源等龍頭企業,年産能占據全球市場35%以上份額。在锂電池制造工藝中,焊接環節直接關系著電池安全性及能量密度表現,而傳統焊接方式正面臨效率、精度、材料兼容性等多重挑戰。
甯德動力電池焊接工藝的三大技術瓶頸
極耳多層焊接良率難題
動力電池電芯極耳需實現8-12層銅鋁箔的無損連接,傳統電阻焊易産生虛焊、飛濺,導致電池內阻升高。某頭部企業數據顯示,焊接不良引發的電池故障率高達0.3‰。
異種材料焊接兼容性不足
隨著矽碳負極、複合集流體等新材料的應用,傳統熱壓焊易造成材料脆化。甯德某電池廠測試表明,使用激光焊接矽基負極時,熱影響區會導致容量衰減加速15%。
規模化生産節拍制約
當前動力電池産線焊接速度普遍低于60PPM,焊接工序成爲制約産線效率提升的瓶頸環節。行業統計顯示,焊接設備故障引發的産線停機占總停機時間的22%。
超聲波焊接技術的突破性應用
在甯德動力電池制造體系中,超聲波焊接機憑借其獨特技術優勢,已實現三大核心場景應用:
? 电芯极耳高速焊接
通過20kHz高頻振動産生的分子滲透效應,可在0.2秒內完成12 層0.1mm銅鋁箔的冶金結合。實測焊接強度達150N/cm?,較電阻焊提升40% ,且無熱變形風險。
? 模组Busbar精密焊接
采用伺服壓力控制技術,焊接壓力精度達±1N,有效解決方形電池模組彙流排的虛焊問題。某CTP電池包應用顯示,連接阻抗波動範圍從± 15%縮減至±5%。
? 新型材料封装焊接
针对纳米硅负极、复合铜箔等材料,通過能量控制器精准调节振幅(5-50μm可調),突破傳統焊接的溫度限制。實測矽碳負極焊接後循環壽命提升 200次。
靈科伺服超聲波焊接機的技術革新
在甯德動力電池産業升級過程中,靈科超聲波自主研發的伺服驅動焊接系統展現出顯著優勢。其核心技術包括:
智能能量控制系統
采用全閉環伺服電機驅動,焊接壓力精度達到0.01N級,動態響應時間縮短至5ms,有效避免锂電池極耳過焊導致的箔材斷裂。
多材料焊接數據庫
預置18650、刀片電池等12種標准焊接參數,並配備AI 自學習模塊。在甯德某超級工廠實測中,設備調試時間從4小時縮短至20分鍾。
模塊化産線集成
支持360°旋轉焊接頭和産線機械手聯動,在甯德時代産線中實現98.6%的設備綜合效率(OEE ),較傳統設備提升17個百分點。
隨著4680大圆柱电池、固态电池等新形态产品的量产,超声波焊接技术正在重塑动力电池制造标准。宁德市作为全球锂电产业高地,通過引进靈科等装备企业的创新技术,不仅解决了现有工艺瓶颈,更构建起涵盖材料、工艺、设备的完整技术生态。在" 雙碳"戰略推動下,這種"工藝創新+智能裝備 "的融合模式,將持續強化中國動力電池産業鏈的全球競爭力。
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