Les blocs-batteries sont essentiellement une collection de modules de batterie individuels, composés d'éléments de batterie li-ion, qui sont disposés et connectés pour fournir l'énergie nécessaire à l'alimentation d'un véhicule électrique. En tant que l'un des composants les plus critiques du véhicule, le bloc-batterie détermine les performances, l'autonomie et le coût global de la voiture.
Un bloc-batterie typique est composé d'un grand nombre d'éléments et de modules de batterie individuels, qui peuvent être connectés en série, en parallèle, ou une combinaison des deux. Dans de nombreux cas, ces connexions doivent être réalisées entre des métaux différents.
Une fois que les cellules et les modules ont été connectés, l'ensemble de la batterie est encastré. Les boîtiers mécaniques utilisés pour enfermer les blocs-batteries ne se contentent pas de les protéger, ils servent aussi d'éléments structurels dans le véhicule.
Par conséquent, la construction des blocs-batteries implique généralement deux processus liés : la création des connexions électriques et des boîtiers mécaniques qui enferment les éléments électriques.
- Accueil
- Salle de presse
- Histoires
Batteries pour véhicules électriques - Défis de la production à grande vitesse
Connexions
Des connexions électriques correctement assemblées garantissent que les cellules et les modules de la batterie fonctionnent ensemble comme un système de stockage d'énergie unifié. Elles transportent le courant électrique entre les éléments susmentionnés, permettant une charge et une décharge coordonnées.
Les connexions doivent être conçues pour supporter les courants et les tensions élevés générés lors de la charge et de la décharge. La conception doit également tenir compte de la résistance et de l'accumulation de chaleur, qui peuvent entraîner des inefficacités et réduire la durée de vie des cellules de la batterie.
Le principal défi lors de la réalisation de ces connexions est que la plupart du temps, les matériaux utilisés sont dissemblables ou revêtus, ce qui nécessite un traitement spécial. En raison de la conductivité élevée de ces matériaux, il est également essentiel d'avoir peu de projections afin d'éviter les problèmes potentiels de fiabilité des courts-circuits.
Les solutions de soudage par laser à fibre pour les connexions électriques dans les batteries utilisant des lasers à double faisceau à mode ajustable et la mesure en temps réel de la soudure laser offrent une faible porosité et une soudure sans projections des connexions en cuivre, ainsi qu'une assurance qualité inégalée de la soudure, permettant une reprise immédiate de toute soudure déficiente due à des défauts dans la qualité du matériau, la manipulation de la pièce ou la contamination. Cette reprise peut permettre de sauver des modules de batterie entiers.
Boîtiers
Les boîtiers des blocs-batteries sont généralement fabriqués dans un matériau rigide et durable, tel que l'aluminium, l'acier ou les plastiques renforcés, qui peut résister aux dommages dus aux chocs, aux vibrations, à l'humidité et à d'autres facteurs environnementaux, et qui peut protéger les cellules et les modules en cas d'impact. Ils fournissent également une isolation thermique et aident à dissiper la chaleur générée par les cellules pendant la charge et la décharge.
Par conséquent, les soudures à haute intégrité et à haute résistance sont une exigence obligatoire. Comme pour le soudage des connexions électriques, les lasers à double faisceau à mode ajustable permettent le soudage à faible porosité des boîtiers en aluminium, ainsi que le soudage à grande vitesse et à la volée des boîtiers.
Que vous ayez besoin de démontrer la faisabilité du traitement laser avec vos pièces, ou que vous souhaitiez simplement échanger des idées sur la conception et la mise en œuvre de vos processus de fabrication d'e-mobilité avec un ingénieur laser expérimenté, n'hésitez pas à nous contacter.
IPG est le leader mondial de la technologie laser à fibre et des experts dans le traitement des matériaux. Nous appliquons cette expertise à nos solutions d'e-mobilité, dans le seul but d'offrir aux fabricants les outils les plus fiables et les plus productifs grâce au traitement laser afin d'obtenir les meilleurs résultats pour les applications d'e-mobilité.
Pour en savoir plus sur l'ensemble des solutions d'e-mobilité proposées par IPG, cliquez ici.
Ressources pertinentes
Solutions pour les batteries de véhicules électriques
Découvrez les quatre principaux avantages du soudage laser pour la fabrication des batteries.
WEBINAR ON-DEMAND : Soudage laser en batterie
Considérations clés pour optimiser le soudage au laser des batteries de véhicules électriques