驕成超聲：大容量電池對超聲波焊接需求快速增加
在動力電池和儲能電池高確定性增長背景下，鋰電池產(chǎn)能增長迅速，為產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶來大量訂單，而具備技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)優(yōu)勢的企業(yè)，在這一產(chǎn)業(yè)趨勢中快速崛起。
2022年，作為超聲波設(shè)備第一股，上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司（簡稱驕成超聲）正式登陸科創(chuàng)板，而仔細(xì)梳理可以發(fā)現(xiàn)，近年來公司已經(jīng)與鋰電頭部企業(yè)，如CATL、BYD、國軒、中創(chuàng)新航、孚能、億緯、捷威、力神等建立了良好的合作關(guān)系，在動力電池超聲波焊接設(shè)備領(lǐng)域有良好的口碑和市場占有率。
圖為上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司總經(jīng)辦總監(jiān)李國發(fā)表演講
在第七屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2022)上，上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司總經(jīng)辦總監(jiān)李國發(fā)表了題為《超聲技術(shù)在新能源鋰電池行業(yè)中的應(yīng)用》的主題演講。
據(jù)李國介紹，驕成超聲是一家專注于超聲波行業(yè)十多年的高新技術(shù)企業(yè)，是行業(yè)內(nèi)少有的可提供從超聲波電源設(shè)計、換能器設(shè)計、聲學(xué)工具設(shè)計、控制器設(shè)計與開發(fā)、智能在線檢測和自動化系統(tǒng)設(shè)計于一體的超聲波工業(yè)應(yīng)用整體解決方案的企業(yè)。目前公司總部在上海，并在無錫建有生產(chǎn)基地。
李國表示，超聲波一般是指超過20000Hz頻率的機(jī)械波，超聲波設(shè)備的構(gòu)成主要分兩大塊：
超聲波的發(fā)生器與三聯(lián)組。其中，超聲波發(fā)生器的作用主要是把220V或380V的電從低頻低壓轉(zhuǎn)換成高頻高壓，三聯(lián)組主要由三個部分組成：換能器、調(diào)幅器、焊頭或者是工具頭。
“超聲波金屬焊接是利用超聲高頻振動，通過施加壓力使被焊物體之間產(chǎn)生金屬晶格結(jié)構(gòu)重組從而實(shí)現(xiàn)焊接的一種技術(shù)。”李國進(jìn)一步介紹稱，超聲波技術(shù)在動力鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用主要有：電芯極耳超聲波焊接、圓柱電池超聲波揉平、軟包電池極耳超聲波裁切等，同時在鋰電池模組中也有應(yīng)用。
在電池極耳焊接環(huán)節(jié)，當(dāng)前行業(yè)存在焊接邊緣易穿孔、穩(wěn)定性差、殘留效果不夠穩(wěn)定、靠近銅鍍鎳側(cè)焊齒磨損快、壽命短等痛點(diǎn)，驕成超聲針對電池企業(yè)制造和工藝需求，推出驕成2ES-LS系列剛性焊機(jī)，焊接穩(wěn)定性更好；焊頭、底模優(yōu)化匹配，使焊接殘留達(dá)到要求；用高硬度材料底模延長了使用壽命。
針對有些焊印較寬，焊頭不易調(diào)平且易偏轉(zhuǎn)造成殘留不均，焊印表面易變形，損壞極耳膠和銅鍍鎳較硬，需要焊機(jī)有較大功率等難點(diǎn)，驕成超聲推出驕成2ES-WES系列楔桿焊機(jī)，可解決焊印偏轉(zhuǎn)，殘留不均問題；楔桿焊機(jī)焊頭變形小，焊頭不易上翹，極耳不易變形；采用共振底模結(jié)構(gòu)縮短焊接時間，降低極耳燙膠概率。
隨著鋰電池性能和制造要求越來越高，驕成超聲在多層蝴蝶焊無保護(hù)片應(yīng)用、超聲平齒焊接應(yīng)用等方面均有成熟產(chǎn)品和設(shè)備應(yīng)用。
此外，針對一些更高性能需求，例如焊接層數(shù)在160層，甚至200層時。驕成超聲已經(jīng)研制成功雙超聲焊接，最大焊接層數(shù)可達(dá)200層。
李國指出，在為電池企業(yè)提供超聲波焊接時，焊接質(zhì)量監(jiān)控非常關(guān)鍵，基于此，公司推出超聲波金屬焊接質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)屬于在線監(jiān)控系統(tǒng)，跟焊機(jī)配套，可以有效監(jiān)控超聲波焊接過程中虛焊等焊接不良問題；件件取樣，實(shí)時在線檢測，實(shí)時報警，保證焊接質(zhì)量，并具備以下特點(diǎn)：
1. 避免批量事故
2. 提高電池品質(zhì)、降低成本
據(jù)悉，超聲波在鋰電池，尤其是圓柱電池中的另一個重要應(yīng)用是超聲波揉平，能夠有效地對圓柱電池的兩端平面進(jìn)行揉平。據(jù)李國介紹，驕成超聲在超聲波揉平方面推出的產(chǎn)品具有所需壓力小、揉平過程變形小、箔材緊密程度高、需要能量小，瞬間功率小等特點(diǎn)。與超聲焊接對材料的要求不同，不僅適用于銅鋁鎳等高導(dǎo)熱性金屬，還能適用于鐵磁性金屬。
此外，超聲波在裁切、檢測、除塵等領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用。
作為在超聲波領(lǐng)域有著15年專注研發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)，驕成超聲可以為客戶提供定制化的解決方案，并已經(jīng)與多家頭部鋰電池企業(yè)進(jìn)行了合作，為相關(guān)企業(yè)提供一系列整體性的前瞻技術(shù)應(yīng)用，“目前公司員工500多人，其中服務(wù)團(tuán)隊超過百人，在售后服務(wù)響應(yīng)方面非常迅速，”李國表示，此外，公司自主研發(fā)的在線監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r在線檢測，杜絕批量事故產(chǎn)生，對提升焊接質(zhì)量，改善電池良率有重要作用；另外公司在產(chǎn)能布局方面也有著廣泛基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的交付，助力鋰電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
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