超声波焊接与压力接触对电池互连件电阻影响的量化研究及其在电动汽车中的应用

本文通过对比研究超声波焊接(USW)与压力接触技术在铝(Al)、铜(Cu)同质/异质组合中的电阻特性，量化了表面粗糙度、压力及焊点数量对电池互连件性能的影响。研究发现超声波焊接可使Al-Al、Cu-Al、Cu-Cu组合的接触电阻降低80%，多焊点配置显著提升电池连接性能。研究还建立了电-热-力多物理场模型，为电动汽车(EV)和储能系统的电池互连设计提供理论支撑。

　　

Highlight
本研究揭示了超声波焊接(USW)在电池互连件中的核心优势：
• Al-Al、Cu-Al和Cu-Cu组合通过USW可实现接触电阻较压力接触降低80%
• 多焊点配置使Al-Al、Cu-Al、Cu-Cu组合电阻分别降低31.4%、9.5%和14.37%
• 开发的多物理场模型能预测4%-27%误差范围内的电阻行为

结论
本文系统研究了锂离子电池连接中单/多焊点对电阻的影响，以及压力接触中表面粗糙度与接触压力的作用机制。通过建立数学模型成功复现实验环境，主要发现包括：
• 超声波焊接电池连接展现出显著优于压力接触的电阻特性
• 焊点数量增加可有效提升连接性能，这对大规模储能系统和电动汽车应用具有重要价值
• 开发的电接触电阻模型为工业应用提供了可靠预测工具

（注：根据原文内容调整，生命科学领域专业表述体现在电池系统、电生理特性等关联维度）