Os conjuntos de baterias são essencialmente uma coleção de módulos de bateria individuais, compostos por células de bateria de íons de lítio, que são organizados e conectados para fornecer a energia necessária para alimentar um veículo elétrico. Como um dos componentes mais importantes do veículo, o conjunto de baterias determina o desempenho, a autonomia e o custo geral do carro.
Um conjunto de baterias típico é composto por um grande número de células e módulos de baterias individuais, que podem ser conectados em série, em paralelo ou em uma combinação de ambos. Em muitos casos, essas conexões devem ser feitas entre metais diferentes.
Depois que as células e os módulos são conectados, o conjunto completo de baterias é enclausurado. Os gabinetes mecânicos usados para envolver os conjuntos de baterias não apenas os protegem, mas também funcionam como elementos estruturais no veículo.
Portanto, a construção de conjuntos de baterias geralmente envolve dois processos relacionados: a criação das conexões elétricas e dos gabinetes mecânicos que envolvem os elementos elétricos.
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Pacotes de baterias para EV - Desafios da produção em alta velocidade
Conexões
As conexões elétricas adequadamente unidas garantem que as células e os módulos da bateria funcionem juntos como um sistema unificado de armazenamento de energia. Elas transportam a corrente elétrica entre os elementos mencionados anteriormente, permitindo uma carga e descarga coordenadas.
As conexões devem ser projetadas para suportar as altas correntes e tensões geradas durante a carga e a descarga. O projeto também deve considerar a resistência e o acúmulo de calor, que podem causar ineficiências e reduzir a vida útil das células da bateria.
O principal desafio ao fazer essas conexões é que, na maioria das vezes, os materiais usados são diferentes ou revestidos, o que exige um processamento especial. Devido à alta condutividade desses materiais, também é essencial que haja poucos respingos para evitar possíveis problemas de confiabilidade de curto-circuito.
As soluções de soldagem a laser de fibra para conexões elétricas em baterias que usam lasers de modo ajustável de feixe duplo e medição de solda a laser em tempo real proporcionam soldagem de conexões de cobre com baixa porosidade e sem respingos, bem como garantia de qualidade de solda inigualável, permitindo o retrabalho imediato de qualquer solda deficiente devido a defeitos na qualidade do material, manuseio da peça ou contaminação. Esse retrabalho pode salvar módulos inteiros da bateria.
Caixas
As caixas para conjuntos de baterias geralmente são feitas de um material rígido e durável, como alumínio, aço ou plástico reforçado, que pode resistir a danos causados por impactos, vibração, umidade e outros fatores ambientais, além de proteger as células e os módulos em caso de impacto. Eles também fornecem isolamento térmico e ajudam a dissipar o calor gerado pelas células durante a carga e a descarga.
Portanto, soldas de alta integridade e alta resistência são um requisito obrigatório. Assim como na soldagem de conexões elétricas, os lasers de modo ajustável de feixe duplo permitem a soldagem de baixa porosidade de gabinetes de alumínio, bem como a soldagem de gabinetes em alta velocidade e em tempo real.
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