Akumulátorové sady jsou v podstatě souborem jednotlivých bateriových modulů, které se skládají z li-ion bateriových článků, jež jsou uspořádány a propojeny tak, aby poskytovaly energii potřebnou k pohonu elektrického vozidla. Jako jedna z nejdůležitějších součástí vozidla určuje sada baterií výkon, dojezd a celkové náklady vozidla.
Typická sada baterií je tvořena velkým počtem jednotlivých bateriových článků a modulů, které mohou být zapojeny sériově, paralelně nebo kombinací obou způsobů. V mnoha případech musí být tato spojení provedena mezi různorodými kovy.
Jakmile jsou články a moduly propojeny, je celý bateriový blok zapouzdřen. Mechanická pouzdra, která se používají k uzavření bateriových sad, je nejen chrání, ale fungují i jako konstrukční prvky ve vozidle.
Stavba bateriových sad proto obecně zahrnuje dva související procesy: vytvoření elektrických spojů a mechanických pouzder, která uzavírají elektrické prvky.
Baterie pro elektromobily - výzvy vysokorychlostní výroby
Připojení
Správně zapojené elektrické spoje zajišťují, že bateriové články a moduly fungují společně jako jednotný systém pro ukládání energie. Přenášejí elektrický proud mezi výše uvedenými prvky a umožňují koordinované nabíjení a vybíjení.
Spoje musí být navrženy tak, aby zvládly vysoké proudy a napětí vznikající při nabíjení a vybíjení. Konstrukce musí také zohlednit odpor a hromadění tepla, které mohou způsobit neefektivitu a snížit životnost bateriových článků.
Hlavním problémem při výrobě těchto spojů je, že většinou jsou použité materiály nesourodé nebo potažené, což vyžaduje speciální zpracování. Vzhledem k vysoké vodivosti těchto materiálů je také nezbytné mít nízký rozstřik, aby se předešlo potenciálním problémům se spolehlivostí zkratu.
Řešení svařování elektrickými vlákny pro elektrické spoje v bateriových soupravách pomocí dvoupaprskových laserů s nastavitelným režimem a laserového měření svarů v reálném čase zajišťují svařování měděných spojů s nízkou pórovitostí a bez rozstřiku, jakož i bezkonkurenční zajištění kvality svaru, které umožňuje okamžité přepracování jakéhokoli vadného svaru v důsledku závad v kvalitě materiálu, manipulace s dílem nebo znečištění. Toto přepracování může zachránit celé bateriové moduly.
Pouzdra
Pouzdra pro bateriové sady jsou obvykle vyrobena z pevného a odolného materiálu, jako je hliník, ocel nebo vyztužené plasty, který odolá poškození způsobenému nárazy, vibracemi, vlhkostí a dalšími faktory okolního prostředí a zároveň dokáže ochránit články a moduly v případě nárazu. Poskytují také tepelnou izolaci a pomáhají odvádět teplo vznikající při nabíjení a vybíjení článků.
Proto jsou povinným požadavkem svary s vysokou integritou a pevností. Stejně jako u svařování elektrických spojů umožňují dvoupaprskové lasery s nastavitelným režimem svařování hliníkových pouzder s nízkou porézností a vysokorychlostní svařování pouzder za chodu.
Ať už potřebujete prokázat proveditelnost laserového zpracování svých dílů, nebo se jen chcete poradit se zkušeným laserovým inženýrem o návrhu a realizaci vašich výrobních procesů v oblasti e-mobility, neváhejte se na nás obrátit.
IPG je světovou špičkou v oblasti vláknových laserových technologií a odborníky na zpracování materiálů. Tyto odborné znalosti uplatňujeme v našich řešeních pro e-mobilitu s jediným cílem - nabídnout výrobcům nejspolehlivější a vysoce produktivní nástroje prostřednictvím laserového zpracování pro dosažení nejlepších výsledků aplikací e-mobility.
Zde se dozvíte více o celém rozsahu řešení pro e-mobilitu, která IPG nabízí.
Příslušné zdroje
Řešení bateriových sad pro elektromobily
Objevte čtyři klíčové výhody, které laserové svařování poskytuje při výrobě baterií.