長期以來，激光或電阻焊接技術被用來熔化材料來粘合高強度含鐵金屬。然而，當涉及到EV電動汽車電池所需的較軟的有色金屬箔片時，熔點就成了一個問題。對于有色金屬，材料熔化會產生金屬間化合物或腐蝕，從而導致材料和連接處過早磨損，引發電池故障。此外，在粘合多個箔層（在某些情況下為100層或更多）時，熔化如此薄且易碎的材料可能會導致幾乎無法解決的問題。

超聲波金屬焊接技術以其環保、高效、焊接強度高、接頭電阻低等優點受到廣泛關注。

超聲波金屬焊接原理

超聲波金屬焊接不需要熔化材料的表面來連接它們。相反，它對需要被連接的兩個金屬工件施加高頻振動，這兩個金屬工件被置于“焊頭”和“砧座”之間，下工件被砧座上的齒紋 “抓住”并固定到位，機架帶動焊頭下壓上工件，直到上下工件緊密接觸并壓緊。然后焊頭做水平方向的高頻振動，產生振動能，清除上下工件接合面的表面污染物和其他涂層。振動產生的摩擦會清除接合面的凹凸不平，產生一個干凈、連續的焊接區域，使得原子能跨過接合面，自由擴散到另一方。當振動停止時，這種原子的自由擴散會再結晶成為與冷加工金屬相當的細晶粒結構。整個焊接周期在幾分之一秒內完成。

超聲波金屬焊接優點

與氣體保護金屬極電弧焊等傳統焊接方法相比，超聲波金屬焊接工藝具有以下幾個優點：

• 超快：整個過程僅需幾秒鐘。
• 精確：超聲波焊接是點對點的。大量的焊接參數確保精確和可重復的結果。這對于焊接最小的金屬部件（例如電池）尤為重要。
• 經濟高效：不需要其他添加劑，例如焊料，總成本低于其他各類焊接工藝。
• 環保： 低能量輸入（能耗比熔焊或電阻焊低 30 倍），無耗材，不使用任何化學品。
• 特點： 超聲波焊接確保連接點具有高強度和出色的導電性。
• 溫和： 除焊點外，金屬無損壞或變形。
• 安全： 超聲波焊接時不會產生火花或煙霧。

超聲波金屬焊接應用

• 電池：對鋰離子電池的需求不斷增加。將陽極（銅箔）和陰極（鋁）連接在一起需要具有長期工藝可靠性的最佳連接技術。超聲波金屬焊接是一種可靠的電池制造方法；

  

• 汽車：在汽車行業, 線束制造商依靠超聲波金屬焊接技術。汽車內飾部件使用超聲波連接。可以粘合由鉻制成的部件，例如鉻環等裝飾元件；

  

• 電子產品：使用超聲波金屬焊接技術可以快速、安全和精確地焊接電纜和端子連接，不會對敏感技術造成危險。

  

超聲波金屬焊接適用于連接類似材料，但也可用于連接不同材料。