电磁脉冲焊接在高压连接器领域的应用

在新能源汽车（EV）蓬勃发展的当下，其市场版图不断扩张，高压连接器作为关键部件，正朝着大功率、小尺寸、轻量化、模块化以及低成本的方向加速迈进。市场越是成熟，竞争便越是激烈，这也促使产品技术迭代的速度越来越快。

从连接器的结构来看，片式快插端子的问世，极大地推动了连接器向小尺寸发展的趋势。同时，这种端子结构为更大截面积铝导体的应用开辟了道路，连接方式也逐渐从传统的压接向焊接转变。模块化、小尺寸加上焊接形式的组合，让连接器能够快速实现自动化生产，不仅大幅降低了成本，还提升了产品生产的一致性。

不过，端子压接技术虽然凭借可靠性在近百年间占据重要地位，但在技术飞速发展的今天，尤其是在 EV 行业，不同材料连接的应用需求日益增长，更低内阻和高稳定连接的要求愈发迫切。当前，不少连接器制造商采用超声波焊接技术，但它存在明显的缺陷。焊接过程中会产生大量热量，这会破坏金属材料的固有属性；而且焊接时容易出现位移，使得焊接精度难以保证。因此，探寻一种更适配的焊接方式成为行业亟待解决的问题。

电磁脉冲技术（EMPT）应运而生，它在汽车行业中用于连接高压应用的导电材料。这并非一项全新的技术，它早在 19 世纪后期就已诞生，最初用于连接金属板，到了 20 世纪 60 年代初，被应用于焊接核燃料棒端盖。

EMPT 的工作原理并不复杂：将工件放置在线圈内，系统能在极短时间（有些系统可在 100 微秒内）释放出巨大能量，放电高达 200 万安培。高能量在线圈中流动，电能放电会在外部工件中感应出 “涡流”。线圈和外部工件中的电流分别产生相互对立的磁场，磁场间的反作用力驱使外部工件高速撞向内部工件，撞击速度超过 1000 公里 / 小时，从而实现焊接。这一过程会使工件产生永久变形且不会回弹，整个实际焊接过程持续时间不超过 100 微秒。而且，EMPT 不需要保护气氛、填充材料或其他辅助材料，属于 “冷” 焊接工艺，焊接时材料温度不会超过 30°C，不会产生热影响区，也不会导致金属降解，焊缝反而成为组件中最坚固的部分。

这种工艺可用于连接重叠配置的圆柱形工件，并且由于焊接过程无热产生，能够连接不同的材料。目前，铝与钢以及铜铝等多种金属组合的焊接都已通过 EMPT 成功实现。

与传统连接方法相比，EMPT 在汽车应用中优势显著。以压接为例，它作为连接电缆和连接器的标准方法，是通过机械压缩端子来形成导电连接。但在高压应用场景下，需要使用更粗的电线，这些大截面积的电线压接难度大，内阻也大，一般超过 95mm² 的铜线在压接时就会出现明显问题，因为需要极大的力才能将它们挤压在一起。而 EMPT 则不存在这类困扰。

不仅如此，EMPT 形成的接头比压接更坚固，端子的拉脱力比压接高出 300%。在 EV 领域，端子的抗拉力和抗振性至关重要，它能有效防止高压电缆在碰撞时断开。

EMPT 的冷焊特性，不仅提高了连接强度，还降低了连接内阻，最大程度保证了高导电性，减少了系统热量产生。由于不产生热，金属材料特性不受影响，能够实现高精度连接，这对于空间狭小、对尺寸精度要求高的场景十分友好。此外，EMPT 在连接过程中无需物理工具接触工件，减少了工具磨损，还能将污染和表面损伤降至最低。

在电动汽车电池模组单元的高压连接中，EMPT 能够保证精准的尺寸。在商用车领域，它的优势更加凸显，因为商用车通常需要更大规格的电缆导体，EMPT 能高效保障连接的可靠性，即使面对商用车的恶劣工况也不在话下。目前，TE、安波福等众多连接器企业巨头都已应用这一连接技术。虽然相关设备价格不菲，但从技术层面来看，EMPT 无疑是极具潜力的连接技术，感兴趣的企业不妨深入了解并提前布局。

相信随着技术的不断发展和成本的逐步降低，电磁脉冲焊接技术将在高压连接器领域绽放更加耀眼的光芒，为新能源汽车行业的发展注入新的强大动力。