Jaudas akumulatora moduļu savienotāju metināšanas tehnoloģija un pielietojuma tendences

 

Pretstatā strauji augošajai jaunu enerģijas transportlīdzekļu nozarei jaudas litija akumulatoriem kā galvenajām sastāvdaļām ir izšķiroša nozīme drošībā, vadītspējā un uzticamībā. Jaudas akumulatoru moduļos vadošā savienojuma struktūra starp elementiem un starp moduļu kopnēm tieši ietekmē akumulatora ražošanas efektivitāti, automatizāciju un servisa veiktspēju.

 

Tostarp vara laminētas elastīgās kopnes, vara folijas savienotāji un vara folijas kopņu stieņi ir kļuvuši par visizplatītākajiem elektrisko savienojumu risinājumiem augsta{0}}enerģijas-blīvuma un vieglo akumulatoru sistēmām.

 

 

Jaudas akumulatora moduļu savienotājos parasti tiek izmantota daudzslāņu salikta{0}}slāņa struktūra. Sakraujot, metinot vai difūzijas{2}}savienojot vairākus vara vai alumīnija folijas slāņus, tie veido elastīgu, kompensējošu un ļoti vadošu savienotāju. Šis dizains absorbē nelielus pārvietojumus, ko izraisa šūnu izplešanās, tādējādi samazinot savienojuma mehānisko spriegumu.

 

Piemēram, daudzslāņu elastīgā vara kopnes stienis sadales iekārtām tiek izmantots ne tikai iekšējiem savienojumiem akumulatoru moduļos, bet arī plaši izmantots augstsprieguma{0}}slēgiekārtās un enerģijas pārvaldības sistēmās.

 

Pielāgotā alvas pārklājuma vara laminētās kopnes dizains efektīvi novērš oksidāciju, uzlabo virsmas vadītspēju un uzlabo metināšanas stabilitāti.

 

 

1. Vara folijas elastīgā enerģijas akumulatoru kopne

Jaudas akumulatora moduļu savienotājos parasti tiek izmantotas taisnstūra, trapecveida vai trapecveida struktūras, kas pārklātas ar niķeļa- vai alvas-pārklātu vara foliju, lai uzlabotu izturību pret koroziju un elektrovadītspēju. Pirms metināšanas vara folijas virsmai tiek veikta precīza pulēšana un tīrīšana, lai nodrošinātu stabilu metināšanu, nesabojājot pārklājumu.

 

Konservēti folijas savienotāji elektriskajām baterijām saglabā lielisku elektrovadītspēju augstā temperatūrā un novērš pēc{0}}metināšanas virsmas oksidēšanos. Līdzīgi vara folijas laminētas kopņu metināšanas tehnoloģija izmanto vairāku vara folijas slāņu difūzijas vai ultraskaņas metināšanu, lai panāktu stabilu elektrisko savienojumu, kas atbilst strāvas akumulatoru augstām strāvas un uzticamības prasībām.

 

Salīdzinot ar tīra niķeļa-tērauda savienotājiem, vara-niķeļa laminēti savienotāji piedāvā labāku vadītspējas, izmaksu un metināmības kombināciju. Ņemot vērā tendenci uz vieglajiem moduļiem, vara folijas savienotāju biezuma kontrole ir kļuvusi par galveno dizaina optimizācijas jomu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Alumīnija elastīgie savienotāji

Lai samazinātu sistēmas svaru, dažos moduļos papildus vara tiek izmantotas alumīnija vai vara{0}}alumīnija kompozītmateriālu kopnes. Alumīnija elastīgajiem savienotājiem joprojām ir priekšrocības enerģijas uzkrāšanas sistēmās ar zemāku strāvas blīvumu un lielāku izmaksu jutīgumu, taču tie ir nedaudz zemāki par vara vadītspējas un izturības pret koroziju ziņā.

 

 

Metināšanas metode starp barošanas akumulatora elementiem, kopnēm un vadošajām lentēm ir ļoti svarīga sistēmas veiktspējai un ražošanas efektivitātei. Pašlaik nozare galvenokārt izmanto šādus trīs procesus:

 

(1) Pretestības metināšana

Pretestības metināšanā kā enerģijas avots tiek izmantots pretestības siltums, un siltuma efekts, ko veido strāva uz sagataves saskares virsmas, plastificē un apvieno metālu. Šī procesa iekārta ir vienkārša un lēta-, piemērota vara folijas savienotāju un akumulatora elementu stabu metināšanai, un tā ir galvenā metode agrīnā enerģijas bateriju ražošanā.

 

Tomēr, pieaugot automatizācijas prasībām, pretestības metināšana pakāpeniski ir aizstāta ar augstas{0}}efektivitātes un augstākas-precizitātes lāzermetināšanu un difūzijas metināšanu.

 

(2) Lāzermetināšana

Lāzermetināšanai kā siltuma avots tiek izmantots liela-enerģijas-blīvuma lāzera stars, un tam ir augsta metināšanas precizitāte, neliela siltuma-ietekmētā zona un zema deformācija. Šo procesu var integrēt ar rūpnieciskajiem robotiem, lai panāktu pilnībā automatizētu moduļu montāžu.

 

Metinot vara laminētas folijas savienotājus (vara laminētas folijas savienotājus) vai vara lokanās kopnes litija akumulatoriem (litija akumulatora elastīgās vara kopnes), lāzermetināšana var efektīvi kontrolēt iespiešanās dziļumu un izkausētā baseina morfoloģiju, lai nodrošinātu elektrisko stabilitāti un izskata konsekvenci.

 

(3) Polimēru difūzijas metināšana

Vara folijas pretestības difūzijas lodēšanas elastīgais savienojums ir progresīva metināšanas tehnoloģija, kas ir parādījusies pēdējos gados. Tās princips ir panākt metalurģisko savienojumu ar mikro-plastisku deformāciju un atomu difūziju noteiktā temperatūrā un spiedienā.

 

Šim procesam nav nepieciešams izmantot nekādu plūsmu, un var izveidot augstas{0}}izturības, zemas-pretestības molekulārā{2} līmeņa savienojumus. Tas ir īpaši piemērots augstas-uzticamības produktu, piemēram, vara folijas laminētas kopņu metināšanas un vara folijas elastīgās enerģijas akumulatoru kopnes, ražošanai.

 

Tā kā saskares virsma pēc difūzās metināšanas var izturēt lieces, sadursmes un ilgstošu{0}}vibrāciju, tā ir plaši popularizēta jaunos enerģijas akumulatoros un enerģijas uzglabāšanas sistēmās.

 

Turklāt difūzās metināšanas iekārta izmanto zema-sprieguma un augstfrekvences-transformatora struktūru, kas var efektīvi samazināt aizdegšanās risku un uzlabot iekārtas drošību un stabilitāti. Šī tehnoloģija nodrošina augstu-uzticamību un standartizētu procesa ceļu jaunām enerģijas akumulatoru savienojuma sistēmām.

 

 

 

Līdz ar jaunās enerģētikas nozares paātrināto modernizāciju prasības strāvas akumulatoru moduļu savienotājiem pastāvīgi pieaug. Jauni elastīgi vadoši risinājumi, piemēram, vara laminētas lokanās kopnes un alvas folijas savienotāji elektriskajiem akumulatoriem, pakāpeniski aizstāj tradicionālās stingrās savienojumu konstrukcijas.

 

Nākotnē automatizētas ražošanas sistēmas, kas apvieno vara folijas pretestības difūzijas lodēšanu, elastīgus savienojumus arvara folijas laminēta kopnemetināšana kļūs par galveno tendenci jaudas akumulatoru moduļu savienošanas tehnoloģijā.

Šī tendence ne tikai palīdzēs uzlabot elektrovadītspēju un siltuma pārvaldības veiktspēju, bet arī virzīs enerģijas uzglabāšanas sistēmas uz lielāku jaudas blīvumu, vieglāku svaru un lielāku uzticamību.