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，鋰電池產能增長迅速，為產業鏈企業帶來大量訂單，而具備技術、產品和服務優勢的企業，在這一產業趨勢中快速崛起。
2022年，作為超聲波設備第一股，上海驕成超聲波技術股份有限公司（簡稱驕成超聲）正式登陸科創板，而仔細梳理可以發現，近年來公司已經與鋰電頭部企業，如CATL、BYD、國軒、中創新航、孚能、億緯、捷威、力神等建立了良好的合作關系，在動力電池超聲波焊接設備領域有良好的口碑和市場占有率。
圖為上海驕成超聲波技術股份有限公司總經辦總監李國發表演講
在第七屆動力電池應用國際峰會(CBIS2022)上，上海驕成超聲波技術股份有限公司總經辦總監李國發表了題為《超聲技術在新能源鋰電池行業中的應用》的主題演講。
據李國介紹，驕成超聲是一家專注于超聲波行業十多年的高新技術企業，是行業內少有的可提供從超聲波電源設計、換能器設計、聲學工具設計、控制器設計與開發、智能在線檢測和自動化系統設計于一體的超聲波工業應用整體解決方案的企業。目前公司總部在上海，并在無錫建有生產基地。
李國表示，超聲波一般是指超過20000Hz頻率的機械波，超聲波設備的構成主要分兩大塊：
超聲波的發生器與三聯組。其中，超聲波發生器的作用主要是把220V或380V的電從低頻低壓轉換成高頻高壓，三聯組主要由三個部分組成：換能器、調幅器、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生金屬晶格結構重組從而實現焊接的一種技術。”李國進一步介紹稱，超聲波技術在動力鋰電池領域的應用主要有：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用。
在電池極耳焊接環節，當前行業存在焊接邊緣易穿孔、穩定性差、殘留效果不夠穩定、靠近銅鍍鎳側焊齒磨損快、壽命短等痛點，驕成超聲針對電池企業制造和工藝需求，推出驕成2ES-LS系列剛性焊機，焊接穩定性更好；焊頭、底模優化匹配，使焊接殘留達到要求；用高硬度材料底模延長了使用壽命。
針對有些焊印較寬，焊頭不易調平且易偏轉造成殘留不均，焊印表面易變形，損壞極耳膠和銅鍍鎳較硬，需要焊機有較大功率等難點，驕成超聲推出驕成2ES-WES系列楔桿焊機，可解決焊印偏轉，殘留不均問題；楔桿焊機焊頭變形小，焊頭不易上翹，極耳不易變形；采用共振底模結構縮短焊接時間，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片應用、超聲平齒焊接應用等方面均有成熟產品和設備應用。
此外，針對一些更高性能需求，例如焊接層數在160層，甚至200層時。驕成超聲已經研制成功雙超聲焊接，最大焊接層數可達200層。
李國指出，在為電池企業提供超聲波焊接時，焊接質量監控非常關鍵，基于此，公司推出超聲波金屬焊接質量監控系統。該系統屬于在線監控系統，跟焊機配套，可以有效監控超聲波焊接過程中虛焊等焊接不良問題；件件取樣，實時在線檢測，實時報警，保證焊接質量，并具備以下特點：
1. 避免批量事故
2. 提高電池品質、降低成本
據悉，超聲波在鋰電池，尤其是圓柱電池中的另一個重要應用是超聲波揉平，能夠有效地對圓柱電池的兩端平面進行揉平。據李國介紹，驕成超聲在超聲波揉平方面推出的產品具有所需壓力小、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。與超聲焊接對材料的要求不同，不僅適用于銅鋁鎳等高導熱性金屬，還能適用于鐵磁性金屬。
此外，超聲波在裁切、檢測、除塵等領域也有著廣泛應用。
作為在超聲波領域有著15年專注研發和制造經驗的企業，驕成超聲可以為客戶提供定制化的解決方案，并已經與多家頭部鋰電池企業進行了合作，為相關企業提供一系列整體性的前瞻技術應用，“目前公司員工500多人，其中服務團隊超過百人，在售后服務響應方面非常迅速，”李國表示，此外，公司自主研發的在線監控系統，能夠實時在線檢測，杜絕批量事故產生，對提升焊接質量，改善電池良率有重要作用；另外公司在產能布局方面也有著廣泛基礎，可以實現高效率、高質量的交付，助力鋰電產業快速發展。
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