Méthode de soudage des feuilles de connexion des modules de batteries d'énergie

Qu'est-ce qu'une batterie d'alimentation ?

La plupart des véhicules électriques utilisent des batteries au lithium comme batteries d'alimentation. Les piles électriques sont les sources d'énergie qui alimentent les outils. Elles désignent principalement les batteries qui alimentent les voitures électriques, les trains électriques, les bicyclettes électriques, et sont également utilisées comme batteries de secours. batteries de voiturettes de golf. La principale différence réside dans la batterie de démarrage utilisée pour faire démarrer le moteur de la voiture.

En tant qu'élément central des véhicules électriques, la configuration de la batterie d'alimentation en vue d'une connexion conductrice est une priorité absolue.

La méthode de connexion entre les cellules de la batterie de puissance et la barre omnibus du module n'affecte pas seulement l'efficacité de la fabrication de la batterie de puissance, mais détermine également si la production de la batterie de puissance peut être automatisée. Elle a également un impact sur les performances du module de la batterie de puissance après l'assemblage.

Feuilles de connexion du module de batterie d'alimentation

La plupart des feuilles de connexion des modules de batteries d'énergie adoptent une méthode de matériaux composites multicouches. Une couche de matériau est la couche de connexion entre le connecteur et le poteau afin d'assurer la performance de la soudure. Plusieurs couches de matériaux sont utilisées pour assurer la conductivité de la feuille de connexion.

Le substrat de la plaque de connexion est traité et formé après l'empilement de plusieurs couches de feuilles pour former une zone flexible, qui est utilisée pour compenser le déplacement causé par l'expansion du cœur de la batterie et réduire l'impact sur l'interface à faible résistance.

Les connecteurs des modules de batteries d'alimentation sont généralement rectangulaires, trapézoïdaux, triangulaires ou en forme de table. La surface de connexion est recouverte d'une feuille de cuivre nickelé de 1 à 3 mm.

La surface est facilement oxydée et décolorée à des températures élevées pendant le soudage, et doit être polie sans endommager le revêtement de surface du produit. Ces produits résolvent non seulement le problème de la galvanisation globale, mais aussi celui de la maximisation de la conductivité.

Les connecteurs en cuivre nickelé sont les meilleurs, suivis des connecteurs en nickel pur, mais ils sont plus chers, et enfin des connecteurs en acier nickelé. Les connecteurs en acier nickelé sont relativement bon marché et faciles à souder.

Chaque fabricant de batteries de puissance choisit des épaisseurs différentes de feuilles de connexion, car l'épaisseur des feuilles de connexion est liée au poids des matériaux consommés et au poids de l'ensemble du module de batterie de puissance. La réduction de l'épaisseur va dans le sens d'une conception légère des modules de batteries de puissance.

Les barres omnibus couramment utilisées pour les modules de batteries d'énergie comprennent : les feuilles de nickel, les barres omnibus composites cuivre-aluminium, les barres omnibus en cuivre, les barres omnibus positives et négatives totales, les barres omnibus en aluminium, les connecteurs souples en cuivre, les connecteurs souples en aluminium, les connecteurs souples en feuille de cuivre, etc.

Méthodes de soudage pour les connecteurs de modules de batteries de puissance

La méthode de connexion entre les cellules de la batterie de puissance et la barre omnibus du module n'affecte pas seulement l'efficacité de la fabrication de la batterie de puissance, mais détermine également si la production de la batterie de puissance peut être automatisée. Elle a également un impact sur les performances du module de la batterie de puissance après l'assemblage.

Les principales méthodes de soudage utilisées pour connecter les modules de batteries d'énergie sont les suivantes :

Soudage par résistance

Le soudage par résistance est une méthode de soudage qui utilise la chaleur de la résistance comme énergie. Le soudage par résistance utilise l'effet de chauffage par résistance généré par le courant circulant à travers la surface de contact et les zones adjacentes de la pièce à usiner pour la chauffer jusqu'à un état fondu ou plastique, tout en appliquant une pression pour former une liaison métallique.

Le soudage par résistance ne nécessite pas de métal d'apport pendant le soudage, a une productivité élevée, une faible déformation de l'élément soudé et est facile à automatiser.

Pour éviter la formation d'arcs et le soudage par forgeage du métal sur la surface de contact, il faut toujours appliquer une pression lors du soudage. Au cours du processus de soudage par résistance, la surface de contact de la pièce à souder est cruciale pour obtenir une qualité de soudage stable. Par conséquent, avant le soudage, les surfaces de contact entre l'électrode et les pièces doivent être nettoyées.

Dans le processus de regroupement des batteries d'énergie, le soudage par résistance est un processus relativement mature et est utilisé pour le soudage des feuilles de connexion des batteries d'énergie et des barres omnibus, la connexion des pôles des batteries d'énergie et des barres conductrices parallèles, etc.

En raison de la simplicité de son équipement et de son faible coût, elle a été largement utilisée au début du développement de l'industrie des batteries d'énergie. Ces dernières années, elle a été progressivement remplacée par le soudage au laser et le soudage par diffusion de polymères, plus avancés.

Soudage au laser

Le soudage au laser est très efficace et facile à réaliser dans le cadre d'une production automatisée. Après avoir continuellement amélioré le processus de soudage et limité l'impact thermique pendant le processus de moulage, il est de plus en plus utilisé dans la production réelle. Le soudage au laser combiné à des robots industriels devient progressivement la force principale des lignes de production automatisées de modules de batteries d'énergie.

Le soudage au laser est une méthode de soudage efficace et précise qui utilise un faisceau laser à haute densité énergétique comme source de chaleur. Le soudage au laser est principalement utilisé pour souder des matériaux à parois minces et à faible vitesse.

Le procédé de soudage au laser est un procédé de conduction thermique, c'est-à-dire que le rayonnement laser chauffe la surface de la pièce, et la chaleur de la surface passe par la conduction thermique et se diffuse à l'intérieur, et en contrôlant les paramètres tels que la largeur de l'impulsion laser, l'énergie, la puissance de crête et la fréquence de répétition, la pièce est fondue et un bain de fusion spécifique est formé.

Soudage par diffusion de polymères

Le soudage par diffusion de polymères est une nouvelle génération de machines de soudage par diffusion. Il s'agit d'un équipement de connexion souple pour les bandes conductrices. Elle est principalement composée d'un hôte et d'une partie de contrôle. Elle peut réaliser un soudage par diffusion entre batterie lithium-polymère les matériaux.

Il est largement utilisé dans les secteurs de l'énergie électrique, de l'industrie chimique, de la fonderie et d'autres industries et secteurs de production. Les joints de dilatation de barres omnibus et les rubans conducteurs de connexion souples, dont on a un besoin urgent, peuvent réaliser un soudage par diffusion entre des barres omnibus souples, des barres omnibus souples et des barres omnibus dures.

Le principe consiste à mettre en contact les surfaces de soudage des matériaux à souder sous une certaine température et une certaine pression, et à étendre le contact physique des surfaces à souder par une déformation plastique microscopique ou la génération d'une phase liquide à l'état de traces à travers la surface de soudage.

Ainsi, la distance atteint (1~5)×10-8cm (de sorte que la force gravitationnelle entre les atomes puisse former une liaison métallique), puis les atomes continuent à se diffuser et à se pénétrer mutuellement pendant une longue période pour parvenir à une liaison métallurgique.

Le soudage par diffusion de polymères est un procédé de soudage spécial qui permet d'utiliser des feuilles de cuivre de différentes résistances pour souder ensemble des zones spécifiques. Ce procédé de soudage ne nécessite l'utilisation d'aucune forme de flux et permet d'obtenir une connectivité moléculaire parfaite.

Il est principalement utilisé pour la connexion souple à la batterie d'alimentation. La surface de contact de montage peut résister à toute forme d'extrusion, de flexion ou d'impact. La surface de contact de montage étant fabriquée sur mesure, elle peut être installée dans un espace de seulement 2 mm.

Pour le soudage des connecteurs de modules de batteries de véhicules électriques, le processus polymère ne nécessite pas de soudure, la qualité après soudage est satisfaisante et l'aspect est lisse.

En outre, la machine à souder par diffusion de polymères utilise un transformateur haute fréquence à basse tension, ce qui permet de réduire efficacement les problèmes d'isolation et de formation d'étincelles causés par batterie haute tension et améliorer la fiabilité de l'équipement.