Tehnologia de sudare a conectorului pentru modulul bateriei de putere și tendințele de aplicare

 

Împotriva industriei de vehicule cu energie noi care se dezvoltă rapid, bateriile cu litiu, ca componente de bază, au un rol crucial în siguranță, conductivitate și fiabilitate. În modulele de baterii de putere, structura conductivă a conexiunii dintre celule și între barele de modulare are un impact direct asupra eficienței de fabricație a bateriei, automatizării și performanței serviciilor.

 

Printre acestea, barele colectoare flexibile laminate cu cupru, conectorii din folie de cupru și barele colectoare din folie de cupru au devenit cele mai comune soluții de conectare electrică pentru sistemele de baterii cu densitate mare-energie-și ușoare.

 

 

Conectorii modulului de baterie de alimentare utilizează de obicei o structură de stivuire compozită cu mai multe-strat. Prin stivuire, sudură sau difuzie-liind mai multe straturi de cupru sau folie de aluminiu, acestea formează un conector flexibil, compensator și foarte conductiv. Acest design absoarbe deplasări minore cauzate de expansiunea celulei, reducând astfel stresul mecanic la conexiune.

 

De exemplu, bara de cupru flexibilă multistrat pentru structura aparatului de comutare nu este utilizată numai pentru conexiunile interne din modulele bateriei, ci este utilizată pe scară largă în aparatele de comutație de înaltă{0}}tensiune și sistemele de management al energiei.

 

Designul personalizat al barei colectoare laminate cu staniu previne eficient oxidarea, îmbunătățește conductivitatea suprafeței și îmbunătățește stabilitatea sudurii.

 

 

1. Folie de cupru Bateria de stocare flexibilă pentru energie

Conectorii modulului bateriei de alimentare utilizează de obicei structuri dreptunghiulare, trapezoidale sau trapezoidale, acoperite cu folie de cupru placată cu nichel- sau staniu-pentru a spori rezistența la coroziune și conductivitatea electrică. Înainte de sudare, suprafața foliei de cupru este supusă lustruirii și curățării de precizie pentru a asigura o sudare stabilă fără a deteriora stratul de acoperire.

 

Conectorii din folie cositorită pentru baterii electrice mențin o conductivitate electrică excelentă la temperaturi ridicate și previn oxidarea suprafeței post{0}}sudură. În mod similar, tehnologia de sudare a barelor colectoare laminate cu folie de cupru folosește sudarea prin difuzie sau cu ultrasunete a mai multor straturi de folie de cupru pentru a realiza o conexiune electrică robustă, îndeplinind cerințele de curent ridicat și fiabilitate ridicată ale bateriilor de putere.

 

În comparație cu conectorii din oțel placat cu nichel pur sau cu nichel-, conectorii laminati cu-nichel oferă o combinație mai bună de conductivitate, cost și sudabilitate. Odată cu tendința către module ușoare, controlul grosimii conectorilor din folie de cupru a devenit un domeniu cheie de optimizare a designului.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Conectori flexibili din aluminiu

Pe lângă cupru, unele module utilizează bare compozite din aluminiu sau{0}}cupru{0}}aluminiu pentru a reduce greutatea sistemului. Conectorii flexibili din aluminiu au în continuare avantaje în sistemele de stocare a energiei cu o densitate de curent mai mică și o sensibilitate mai mare la cost, dar sunt ușor inferiori cuprului în ceea ce privește conductivitatea și rezistența la coroziune.

 

 

Metoda de sudare între celulele bateriei de alimentare, barele colectoare și benzile conductoare este crucială pentru performanța sistemului și eficiența producției. În prezent, industria adoptă în principal următoarele trei procese:

 

(1) Sudarea prin rezistență

Sudarea prin rezistență folosește căldura de rezistență ca sursă de energie, iar efectul de căldură format de curentul pe suprafața de contact a piesei de prelucrat plastifiază și combină metalul. Acest echipament de proces este simplu și cu costuri reduse-, potrivit pentru sudarea conectorilor din folie de cupru și a polilor celulei bateriei și reprezintă metoda principală în fabricarea timpurie a bateriilor de putere.

 

Cu toate acestea, odată cu creșterea cerințelor de automatizare, sudarea prin rezistență a fost treptat înlocuită de sudare cu laser de înaltă-eficiență și precizie-mai mare și sudare prin difuzie.

 

(2) Sudarea cu laser

Sudarea cu laser folosește ca sursă de căldură un fascicul laser cu densitate mare{0}}energie-și are avantajele unei precizii ridicate de sudare, o zonă mică-afectată de căldură și deformare redusă. Acest proces poate fi integrat cu roboții industriali pentru a realiza o asamblare complet automatizată a modulelor.

 

Când sudați conectori din folie laminată cu cupru (conectori cu folie laminată cupru) sau Bare colectoare flexibile din cupru pentru baterie cu litiu (bare colectoare flexibile din cupru pentru baterie cu litiu), sudarea cu laser poate controla eficient adâncimea de penetrare și morfologia piscinei topite pentru a asigura stabilitatea electrică și consistența aspectului.

 

(3) Sudarea prin difuzie a polimerilor

Lipirea prin difuzie prin rezistență foliei de cupru Conexiunea flexibilă este o tehnologie avansată de sudare care a apărut în ultimii ani. Principiul său este de a realiza legături metalurgice prin micro-deformare plastică și difuzie atomică la anumite temperaturi și presiune.

 

Acest proces nu necesită utilizarea niciunui flux și poate obține conexiuni la nivel molecular-de înaltă{0}}rezistență,-rezistență scăzută-. Este deosebit de potrivit pentru producerea de produse de înaltă-fiabilitate, cum ar fi sudarea barelor colectoare laminate cu folie de cupru și barele colectoare pentru baterii de energie de stocare flexibile din folie de cupru.

 

Deoarece suprafața de contact după sudarea prin difuzie poate rezista la îndoire, coliziuni și vibrații pe termen lung-, aceasta a fost promovată pe scară largă în noile baterii de energie și sisteme de stocare a energiei.

 

În plus, aparatul de sudură prin difuzie adoptă o structură de transformator de joasă-tensiune și-frecvență înaltă, care poate reduce eficient riscul de aprindere și poate îmbunătăți siguranța și stabilitatea echipamentului. Această tehnologie oferă o-fiabilitate ridicată și o cale de proces standardizată pentru noile sisteme de conectare a bateriilor de energie.

 

 

 

Odată cu modernizarea accelerată a noii industrii energetice, cerințele pentru conectorii din modulele bateriei de putere cresc constant. Noile soluții conductoare flexibile, cum ar fi barele colectoare flexibile laminate cu cupru și conectorii din folie cositorită pentru bateriile electrice, înlocuiesc treptat structurile tradiționale de conexiune rigidă.

 

În viitor, sistemele de producție automatizate care combină lipirea prin difuzie cu rezistență la folie de cupru, conexiuni flexibile cubară colectoare laminată cu folie de cuprusudarea va deveni o tendință cheie în tehnologia de conectare a modulului bateriei de putere.

Această tendință nu numai că va ajuta la îmbunătățirea conductibilității electrice și a performanței de management termic, dar va conduce și sistemele de stocare a energiei către o densitate mai mare de putere, o greutate mai ușoară și o fiabilitate mai mare.