新能源动力电池模组连接片的焊接方式

动力电池是新能源汽车的重要组成部分，对车辆的安全性和性能至关重要。锂离子电芯通过串并联的方式组合成电池模组，连接片起着将电芯连接起来的重要作用。良好的连接工艺可以确保连接片之间的稳固连接，提高整个电池模组的结构强度和稳定性。

动力电池连接片

为确保动力电池的安全性和性能，连接片的设计和选材需要考虑多个因素。例如，连接片的材料应具备良好的导电性和耐腐蚀性，以确保电流的顺畅传输和长期可靠性。此外，连接片的结构设计还需要考虑到温度变化、振动和应力等因素，以确保连接的稳定性和可靠性。

此外，各动力电池生产商在选择连接片的厚度时可能存在差异，因为连接片的厚度会影响所需材料的重量以及整体动力电池模组的重量。降低连接片的厚度是实现动力电池模组轻量化设计的一种方式。

电磁脉冲焊接在比亚迪电池上的应用

至于应用于动力电池模组连接片的焊接方式，常见的有电阻焊、激光焊、高分子扩散焊和电磁脉冲焊接。

电阻焊是一种利用电阻热加热工件并施加压力形成金属结合的焊接方法。在动力电池的分组工艺中，电阻焊是一种比较成熟的工艺，常用于连接片与电池极片之间的焊接。

在电阻焊接过程中，工件的表面清洁度对焊接质量至关重要。因此，在焊接之前，必须清洁电极与工件以及工件之间的接触表面。

在动力电池行业的早期发展阶段，电阻焊由于其设备简单、成本低廉而得到广泛应用。然而，近年来，激光焊接和高分子扩散焊等更先进的焊接方法逐渐取代了电阻焊。

电阻焊

激光焊接是一种利用高能量密度的激光束作为热源的焊接方法。

它利用高能束激光照射工件，使工件瞬间升温并熔化，然后重新连接形成永久连接。在实际生产中，激光焊接配合工业机器人的生产方式逐渐成为自动化动力电池模组产线的主流。

然而，目前动力电池中激光焊接仍存在一些问题，例如气孔、裂纹、成形不良和炸孔等焊接缺陷。这些缺陷会导致电池组强度降低、密封性和导电性下降，引发电池漏液和发热等安全问题。

最后，需要注意的是，激光焊接是一个熔化过程，意味着在焊接过程中，两个基底会被熔化。当焊接不同材料时，可能会形成易碎的高电阻金属间化合物。这些化合物已被证实对微电子设备的接合头的短期电气性能和长期机械性能产生负面影响。

激光焊接自动化平台

高分子扩散焊是在扩散焊接基础上发展技术。

其原理是在一定的温度和压力下，待焊接表面相互靠近、接触，并通过微观塑性变形或瞬态液相的形成，从而扩大被连接表面的物理接触。然后，通过较长时间的原子间相互扩散和渗透，形成冶金结合的一种焊接方法。

当然，高分子扩散焊的缺点也明显：

1.焊件表面的制备和装配质量的要求较高，特别对接合表面要求严格。

2.焊接热循环时间长，生产率低。每次焊接快则几分钟，慢则几十小时。对某些金属会引起晶粒长大。

3.焊接工件的尺寸受到设备的限制，无法进行连续式批量生产。

高分子扩散焊设备

电磁脉冲板件焊接演示动画

电磁脉冲焊接的效果类似于融化焊接，但其优势更为明显。这项技术的最大特点是无需加热，因此被称为"冷焊"，焊接点的材质和镀层不会发生改变。它利用高压电磁力在瞬间产生的碰撞，将两个焊件连接在一起，并具有较高的可重复性。

华瞬电磁脉冲设备

电磁脉冲焊接技术最初应用于航空航天和军工领域，并经过可行性验证。随着电磁脉冲技术的不断发展，近年来在国内的一些行业头部企业的产品中也开始采用该技术，例如比亚迪的电池模组连接等。

电磁脉冲焊接样品实物

传统焊接对焊接件和焊接设备的表面清洁度有一定的要求。而电磁脉冲焊接技术通过高速碰撞实现焊接，焊接前可以剥离和剔除表面的杂质，从而减少工序并降低成本。