常见锂电池点焊机原理分析

　　经过多年的发展，锂电池行业经历了点焊设备的不断升级和点焊质量的不断提高，从原来的交流脉冲点焊机发展到储能点焊机、中频点焊机、晶体管点焊机和激光点焊机。但是我们经常看到各种各样的点焊机聚集在同一个生产车间，各司其职。性能差的点焊机还没有淘汰。为什么？我们从各种点焊机的原理来深入了解他们的性能。

　　交流脉冲点焊机控制可控硅截取交流脉冲电压到焊接变压器初级线圈，变压器将高压脉冲转换成低压大电流输出到点焊机针进行放电点焊。

　　交流脉冲点焊机的优点是成本低，故障率低。缺点是晶闸管一旦触发导通，必须等到交流过零点才能关断，导致焊接时间延长。随着时间的延长，其焊接功率越来越低。因此，延长焊接时间不利于焊接成效，只会提高焊点温度，容易导致功率下降虚焊，增加爆炸焊接和熔锡。这种现象在保护板镍板点焊中很常见，因为保护板焊盘下的锡很敏锐，反映了交流脉冲点焊温度高这一不争的事实。所以点焊铝壳负极或钢壳正极时，由于铆钉面积小，不容易散热，密封圈经常烧熔，保护板镍片点焊容易造成虚焊或焊垫熔化。

　　储能点焊机通过单片机控制储能电容的充电电压，然后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输出等量的功给点焊机针进行放电点焊。特别是市场上所谓的微电脑高频逆变点焊机，都是储能点焊机。

　　储能点焊机放电能量集中，焊接时间短，成本低，很适合电池点焊。但其焊接火花飞溅大，故障率高，储能电容器容量衰减也会导致焊接性能下降。特别是近年来，焊接自动化的兴起受到储能电容充电时间的限制，不能快速稳定的输出焊接能量，所以只适合手工点焊。

　　中频焊接电源的交流输入电流被整流成DC，再由逆变器转换成高频脉冲送到中频变压器的初级。变压器二次输出波形经全波整流后，输出稳定的低压大电流给点焊针。

　　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的逆变器频率统称为中频，10KHz以上称为高频。原边恒流是理想的控制方式。原边恒流采用闭环控制，可根据实际输出电流调整高频脉宽。如果更差，则采用固定脉宽调制，属于开环控制。由于点焊时点焊针和焊件本身会对焊接产生很大影响，所以稳定性比较差。中频焊接电源的频率一般为4-5Hz。一方面可以在输出端获得稳定的焊接波形，另一方面可以在该频段反馈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，所以电流不大。

　　晶体管焊接电源是理想的电阻焊电源，不需要焊接变压器，电流上升快，直接输出高频电流波形，可以选择恒流、恒压或恒流恒压控制方式，但也有价格高的缺点。

　　激光点焊机由晶体、氙灯、聚光腔、光学谐振腔、冷却滤光片和激光电源组成。钢壳和铝壳盖板的焊接长期以来广泛应用于电池行业，近年来也用于聚合物PACK保护板的点焊。与电阻焊相比，激光焊接机具有不需要研磨点焊针、焊接牢固、焊点均匀、不易产生假焊等优点，但也存在价格高、维护成本高的缺点。