几种常见锂电池点焊机的原理分析

点焊是电池行业必不可少的一道工序，从电芯到PACK组装的每个连接环节都离不开点焊，点焊的品质直接影响到电池的品质。最常见的点焊品质问题有虚焊和炸焊，虚焊往往不易发现，会给电池品质留下重大隐患，炸焊在点焊时会直接反映出来，往往会造成零件损耗。电池行业经过多年的发展，从最初的交流脉冲点焊机到储能点焊机、中频点焊机、晶体管式点焊机，再到激光点焊机，点焊设备不断升级，点焊的品质也不断提高。但是我们也经常看到各种点焊机在同一生产车间齐聚一堂，发挥着各自的作用，性能差的点焊机并没有被淘汰出局，这是为什么呢？我们就从各种点焊机的原理去深入了解它们的性能。

1.交流脉冲点焊机，通过单片机控制可控硅截取交流脉冲电压给焊接变压器初级线圈，变压器再将高压脉冲转换成低压大电流输出到点焊针放电点焊。

交流脉冲点焊机的优点是成本低，故障率低。缺点是可控硅一旦触发导通，其关断必须要等到交流电过零点才能关断，这样导致焊接时间延长，随着时间的延长，其焊接的功率越来越低，因此，延长的焊接时间对焊接效果毫无益处，只会徒增焊点温度，容易造成功率调小了虚焊，调大了炸焊、熔锡等。这个现象在保护板镍片点焊时很常见，因为保护板焊盘底下的锡很敏感，这点反应映出交流脉冲点焊温度高不争的事实。所以在点焊铝壳负极或钢壳正极时，由于其铆钉面积较小，不容易散热，经常出现密封圈烧熔的现象，还有保护板镍片点焊容易出现虚焊或焊盘熔掉的现象。

2.储能点焊机，通过单片机控制储能电容的充电电压，再控制电容对焊接变压器的放电时间，使焊接变压器的次级每次都输出同样大小的功到点焊针放电点焊。特别需要说明的是，市面上所谓的微电脑高频逆变点焊机都是储能点焊机。

储能电池点焊机放电能量集中，焊接时间短，成本也比较低，非常适合电池点焊。但是它焊接火花飞溅大，故障率比较高，储能电容的容量衰减也会导致焊接性能下降，特别是近年焊接自动化的兴起，受制于储能电容的充电时间，无法快速稳定输出焊接能量，因此它只适合用于手动点焊作业。

3.中频焊接电源，交流输入电流整流成直流电，直流电再通过逆变器转换成高频脉冲给中频变压器初级，变压器次级输出波形经全波整流后输出稳定的低压大电流到点焊针放电点焊。

逆变焊机的频率和控制方式是判断其性能的重要指标。一般1-10KHz逆变频率统称为中频，10KHz以上称为高频。控制方式上原边定电流是比较理想的控制方式，原边定电流采用闭环控制，能根据实际输出电流调整高频脉冲宽度，做得差一些的则采用固定脉宽调制，属于开环控制，由于点焊时点焊针及焊件本身都会对焊接造成很大影响，所以稳定性相对较差。中频焊接电源频率一般在4-5KHz比较好，一方面在输出端能获得稳定的焊接波形，另一方面在这个频段能反馈和控制较大的放电电流，变压器需要一定的响应时间，频率太高，电流做不大。

4.晶体管式焊接电源，是最理想的电阻焊接电源，不需要焊接变压器，电流上升快，直接高频输出电流波形，可以选择定电流、定电压或定电流定电压控制方式，但是它也有价格昂贵的缺点。

5.激光点焊机，由晶体、氙灯、聚光腔、光学谐振腔、冷却滤光部件及激光电源等几部分组成。在电池行业钢壳、铝壳盖板焊接早已广泛应用，近年来在聚合物PACK保护板点焊也开始使用。相对于电阻焊，激光焊机有不需要修磨点焊针，焊接牢固，焊点均匀，不易产生虚焊的优点，但也有价格昂贵，维护成本高等缺陷。

总之，在要求不高的场合，交流点焊机也能用；一般手动点焊，储能点焊机较好；自动化焊接，以配置中频焊接电源为宜；如果不差钱或公司形象需要，请选择晶体管或激光点焊机。