強調(diào)電芯高倍率性能的當下，極耳結(jié)構愈發(fā)受電池大廠的重視。

電池在極耳上“大做文章”已屢見不鮮。

（文章來源：高工鋰電，微信號：weixin-gg-lb）

如一度成為話題的特斯拉4680，相比4680大圓柱本身，其堅持的全極耳工藝率先面市應用，通過18/21系小圓柱電芯，在電動工具、無人機等高倍率應用場景占得一席之地。

全極耳設計外，電池大廠也各自在明星產(chǎn)品中，對極耳做獨特設計。

中創(chuàng)新航2023年4月發(fā)布的“頂流”電池中，采用一體化裝配技術，打造極耳直連頂部一體式集流盤，實現(xiàn)電流流經(jīng)路徑下降70%，ACR（交流內(nèi)阻）下降27%，DCR（直流阻抗）下降40%，結(jié)構內(nèi)阻下降50%，空間利用率提升3%。

瑞浦蘭鈞“問頂”電池的思路也是通過極耳結(jié)構創(chuàng)新、空間的優(yōu)化利用，直接提升電芯的快充與續(xù)航性能。

強調(diào)電芯高倍率性能的當下，極耳結(jié)構愈發(fā)受電池大廠的重視。不僅是為上探電芯性能，更是因為在現(xiàn)有產(chǎn)線中，多層極耳焊接仍是掣肘效率、良率的痛難點。

多層極耳焊接是電池生產(chǎn)中良率最低的環(huán)節(jié)，這與該工序本身的焊接難度、目前的工藝方式都有關系。

隨著箔材極薄化與極耳層數(shù)的攀升，極耳焊接環(huán)節(jié)本身難度越來越高，焊接強度過高箔材易撕裂，過小則會出現(xiàn)虛焊。

工藝方面，現(xiàn)有工藝主要通過超聲波焊接、激光焊接結(jié)合完成，根據(jù)產(chǎn)線設置的區(qū)別，連同焊極柱需兩步或三步。即便激光焊、與超聲波焊工藝提升，多步良率的總成仍舊偏低，當其他工序良率普遍突破99%，不斷向“1”逼近時，多層極耳焊接良率成為明顯的短板。

為解決多層極耳焊接痛點，卡洛維德（常州）智能焊接裝備有限公司，研發(fā)出可替代超聲波焊接+激光焊接的“第三種焊接工藝”——壓熔焊，提出了多層極耳焊接+極柱焊接的“一步到位”式焊接解法，可應用于主流銅、鋁、鎳、鋼箔材，且無懼復合集流體焊接挑戰(zhàn)。

2023年，壓熔焊工藝作為新工藝得到了電池企業(yè)的密切關注，卡洛維德已經(jīng)配合頭部電池企業(yè)進行多輪驗證，并在此過程中持續(xù)精進壓熔焊。

不挑箔材

極耳+極柱“一步式”焊接

所謂“第三種工藝”壓熔焊，其工藝基礎類似于傳統(tǒng)的電阻點焊，通過智能焊接控制器和智能焊接監(jiān)控系統(tǒng)，成為完整的壓熔焊焊接工藝。區(qū)別在于，點焊僅形成點狀連接，卡洛維德壓熔焊還能實現(xiàn)線形的、環(huán)形等不同方式、不同形狀的原子級連接。

對于多層極耳焊接與極柱焊接，壓熔焊是一種全新工藝。在具體應用中，上、下電極在焊接壓力作用下，連同多層極耳和極柱蓋板一起壓緊，并利用電流通過焊件接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，將被焊金屬加熱到局部熔化或達到高溫塑性狀態(tài)，形成牢固的焊接頭，實現(xiàn)“一步式”焊接。

高工鋰電從卡洛維德了解到，2023全年，卡洛維德配合電池企業(yè)的需求持續(xù)改進工藝，壓熔焊在多層極耳焊接中的應用愈發(fā)成熟。

最為直觀的是，壓熔焊設備的焊接效率有了顯著提升，整機設備已能滿足主流30ppm產(chǎn)線節(jié)拍。

焊接效果方面，壓熔焊的多層極耳焊接從過去鋁箔120層、銅箔80層水平進一步提升，目前達到銅箔、鋁箔200層內(nèi)水平。同時，壓熔焊工藝可滿足復合集流體焊接要求。在各箔材應用的成熟度上，卡洛維德表示目前進展銅箔>鋁箔，復合銅箔>復合鋁箔。

因?qū)Χ鄬訕O耳+極耳極柱焊接流程的化繁為簡，整體上一次成本大幅降低。同時，壓熔焊設備用電量少，其中生產(chǎn)性耗材修復后可重復使用。

搶抓刀片/大電芯機遇

壓熔焊工藝產(chǎn)線導入加速中

高工鋰電從卡洛維德了解到，自壓熔焊工藝面向鋰電行業(yè)推出，便吸引了頭部電池企業(yè)的密切關注。壓熔焊工藝方式、經(jīng)濟性與可制造性，都有顯著提升和明顯優(yōu)勢，也在過去與各企業(yè)密集的合作測試中得到驗證。

在電芯適配上，該焊接工藝在動力、儲能領域都具備廣闊空間。

動力領域，快充趨勢下，刀片電池加速裝車PHEV、HEV、BEV各新能源車型?？寰S德表示，刀片電池為壓熔焊工藝的主要適配電池，使用壓熔焊的焊后內(nèi)阻得到了顯著降低。

儲能領域，在儲能大電芯趨勢下，極耳焊接層數(shù)要求相應提高?？寰S德表示，理論上，目前的壓熔焊在主流的銅箔、鋁箔上的焊接效果已能滿足儲能大電芯極耳層數(shù)的要求，當壓熔焊工藝的成熟度在動力市場中得以驗證，相信儲能領域的導入也將加速。

據(jù)悉，卡洛維德壓熔焊工藝有望在下半年逐步導入頭部電池企業(yè)產(chǎn)線，卡洛維德自身已為未來的批量出貨做好產(chǎn)能準備。

同時，卡洛維德已對壓熔焊工藝做專利布局，正在完善、豐富自身設備矩陣。

基于壓熔焊的“一步式”焊接優(yōu)勢，公司將在2024上半年正式發(fā)布全新一代極耳極柱焊接工作站，并在下半年推出全新一代復合集流體焊接工作站。

基于壓熔焊點狀、線形、環(huán)形焊接的靈活性，卡洛維德還將推出方形殼體蓋板封口機、大圓柱電池殼體和蓋板封口機等。