Accupacks zijn in wezen een verzameling afzonderlijke accumodules, die zijn samengesteld uit li-ion-accucellen, die zijn gerangschikt en aangesloten om de energie te leveren die nodig is om een elektrisch voertuig van energie te voorzien. Als een van de meest kritieke onderdelen van het voertuig bepaalt het accupakket de prestaties, het rijbereik en de totale kosten van de auto.
Een typisch accupakket bestaat uit een groot aantal afzonderlijke accucellen en modules die in serie, parallel of een combinatie van beide kunnen worden aangesloten. In veel gevallen moeten deze verbindingen worden gemaakt tussen ongelijksoortige metalen.
Nadat de cellen en modules zijn aangesloten, wordt het hele accupakket omhuld. De mechanische omhulsels die worden gebruikt om de accu's te omhullen, beschermen ze niet alleen, maar fungeren ook als structurele elementen in het voertuig.
Daarom omvat het bouwen van accu's over het algemeen twee gerelateerde processen: het maken van de elektrische verbindingen en de mechanische omhulsels die de elektrische elementen omhullen.
Batterijpakken voor EV - Uitdagingen van productie op hoge snelheid
Verbindingen
Goed verbonden elektrische verbindingen zorgen ervoor dat de batterijcellen en -modules samenwerken als één energieopslagsysteem. Ze transporteren elektrische stroom tussen de bovengenoemde elementen, waardoor een gecoördineerde oplading en ontlading mogelijk is.
De verbindingen moeten ontworpen zijn om de hoge stromen en spanningen aan te kunnen die gegenereerd worden tijdens het opladen en ontladen. Het ontwerp moet ook rekening houden met weerstand en warmteontwikkeling, die inefficiënties kunnen veroorzaken en de levensduur van de batterijcellen kunnen verkorten.
De grootste uitdaging bij het maken van deze verbindingen is dat de gebruikte materialen meestal ongelijksoortig of gecoat zijn, wat een speciale bewerking vereist. Vanwege het hoge geleidingsvermogen van deze materialen is het ook essentieel om weinig spatten te hebben om potentiële betrouwbaarheidsproblemen met kortsluitingen te voorkomen.
Oplossingen voor fiberlaserlassen voor elektrische verbindingen in batterijpacks die gebruikmaken van dual-beam lasers met instelbare lasermodus en realtime laserlasermetingen bieden een lage porositeit en spatvrij lassen van koperverbindingen, evenals een ongeëvenaarde laskwaliteitsgarantie, waardoor defecte lassen als gevolg van defecten in de materiaalkwaliteit, hantering van onderdelen of verontreiniging direct kunnen worden hersteld. Dit herstelwerk kan hele batterijmodules redden.
Behuizingen
Behuizingen voor accupacks zijn meestal gemaakt van een stijf en duurzaam materiaal, zoals aluminium, staal of versterkte kunststoffen, dat bestand is tegen schade door schokken, trillingen, vocht en andere omgevingsfactoren en dat de cellen en modules kan beschermen in geval van een schok. Ze bieden ook thermische isolatie en helpen de warmte af te voeren die de cellen produceren tijdens het opladen en ontladen.
Daarom zijn lassen met een hoge integriteit en sterkte een verplichte vereiste. Net als bij het lassen van elektrische verbindingen, maken lasers met dubbele bundel en instelbare modus het lassen van aluminium behuizingen met lage porositeit mogelijk, evenals het met hoge snelheid en tijdens de lasprocedure lassen van behuizingen.
Of u nu de haalbaarheid van laserbewerking moet aantonen met uw onderdelen, of gewoon ideeën over ontwerp en implementatie van uw e-mobility productieprocessen wilt uitwisselen met een ervaren lasertechnicus, aarzel niet om contact met ons op te nemen.
IPG is wereldleider op het gebied van fiberlasertechnologie en experts in materiaalbewerking. We passen deze expertise toe op onze e-mobility oplossingen, met als enige doel fabrikanten de meest betrouwbare en uiterst productieve hulpmiddelen te bieden door middel van laserbewerking om de beste e-mobility toepassingsresultaten te behalen.
Lees hier meer over het volledige aanbod van e-mobility oplossingen dat IPG biedt.
Relevante bronnen
Oplossingen voor EV-batterijen
Ontdek de vier belangrijkste voordelen die laserlassen biedt bij de productie van batterijpakketten.