锂动力电池，铜铝电气连接方法：锂动力电池

原标题：锂动力电池，铜铝电气连接方法
【锂动力电池，铜铝电气连接方法】铜铝连接铝的表面极易氧化，所形成的氧化膜十分牢同，且电阻性很大，采用机械连接是不可靠的。因此在实际生产中广泛应用焊接方法来实现连接，以提高铜和铝的综合性能。铜铝焊接即是把铜质材料和铝质材料通过焊接工艺接成一体。

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1）传统上常用挂锡和熔锡的方法焊接铜铝，这种方法成型不好，没有很好的强度，由于锡的熔点低又不能焊接在高温工作下的工件，所以此种工艺只适合低温条件下的小工件上使用（只适用于多股铜线和小规格铝漆包线的焊接），很难应用到其它产品的生产中。
2）用熔化焊、摩擦焊、冷压焊、爆炸焊、电子束焊、超声波焊等焊接方法焊接铜铝，焊接出来的接头脆性大,易产生裂纹且焊缝易产生气孔，焊接起来的工件难免出现断裂，出现断裂后就可能使导电体断路、使管道泄露，所以往往达不到实际生产中要求的效果。
3）用钎焊（通常用火焰钎焊、炉中钎焊和高频钎焊等）把铜和铝焊接在一起，通过钎焊工艺把钎料作为中间介质把铜和铝焊接在一起（实际上是发生冶金反应，钎料通过毛细作用渗入铜材和铝材分子结构中），焊接后接头成型较好，抗拉抗剪性能及导电性耐腐蚀性好，是目前常用的铜铝焊接方法，市场上能用于铜铝焊接的钎料有铜铝焊丝、铜铝焊膏等。

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为了尽量减少腐蚀和老化，从工艺和材料等不同角度入手，工业界采用了压力焊、熔化焊和钎焊等多种焊接方法。由于不能同时满足高强度、高抗腐蚀性低、成本和工艺简单等要求，现有铜铝的熔化焊、压力焊和钎焊工艺还有待于进一步完善，其中比较有前途的是钎焊工艺。
钎料层的原子向铜和铝两侧扩散，阻挡铜铝原子直接接触。钎料的扩散同时阻挡了铜铝原子的扩散，从而避免原电池反映的发生。作为中间层金属， Ni是最常被用到的一种。

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4）铜铝过渡板。铜铝过渡板如图1所示，采用铝制的基板，在基板表面的下半部分上设有铜片层，且该铜片层和相应的基板表面部分紧贴熔合连接为一体式无钎料结构。

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5）扩散焊。扩散焊是指将工件在高温下加压，但不产生可见变形和相对移动的固态焊方法。铜与铝焊接有一定难度，一是铝表面那层化学性能稳定的氧化膜难以彻底去除，二是在界面附近易形成脆性化合物，降低扩散接头的强韧性。为了获得高质量的接头，必须采取相应的工艺措施，以便达到理想的焊接效果。母材的物理化学性能、表面状态、加热温度、压力、扩散时间等是影响扩散焊接头质量的主要因素。

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加热温度越高，结合界面处的原子越容易扩散。但由于受Cu、AI热物理性能的限制，加热温度不能太高。否则母材晶粒明显长大，使接头强韧性降低。在540℃以下， Cu、A1扩散焊接头强度随加热温度的提高而增加，继续提高温度则使接头强韧性降低，因为在565℃时形成A1与Cu的共晶体。
在扩散焊接头被拉断后，在铜一侧的表面可观察到很厚的铝层。压力越大、温度越高，界面处紧密接触的面积越大，越易于原子扩散。压力小易产生界面孔洞，阻碍晶粒生长和原子穿越界面的扩散迁移。铜、铝原子具有不同的扩散速度，扩散速度大的A1原子越过界面向Cu侧扩散。而反方向扩散过来的Cu原子数量较少，受A1热物理性能的影响，压力不能太大。