Soudage de batterie : moins de mystère, plus de science.

Ces dernières années, la demande de cellules lithium-ion a augmenté. Cette hausse s'explique notamment par leur utilisation dans l'électronique informatique, les applications pour véhicules électriques et, plus récemment, leur présence croissante dans l'industrie aérospatiale. Cette demande croissante s'accompagne d'un besoin accru de processus de fabrication harmonieux.

EWI , entreprise proposant des solutions techniques innovantes pour les procédés de fabrication, a récemment réalisé un test de méthodes d'assemblage de languettes de batterie afin d'optimiser la fabrication de cellules lithium-ion. Pour trouver le procédé adapté, l'entreprise a commencé à étudier des alternatives au soudage laser, par résistance et par ultrasons, lorsque ces technologies ne sont pas réalisables pour le soudage des languettes, des barres omnibus et des cellules.

Récemment, l'EWI a mené une expérience avec le poste à souder Omega PA250i de Sunstone afin de déterminer si le soudage à l'arc pulsé constituait une alternative efficace pour le soudage des languettes de batterie. Nous passerons en revue ci-dessous l'équipement, les procédés et les résultats de cette étude, ainsi que les performances supérieures de l'Omega.

Voici ce qui a été fait

Pour tester leur théorie, EWI a sélectionné différents types de languettes de batterie et les a soudées à des boîtiers de batterie 18640 classiques afin de déterminer lesquelles se soudaient le mieux à différents niveaux d'énergie. Chaque matériau sélectionné a été soumis à un test de pelage afin de déterminer la résistance de la soudure et de mesurer la taille des boutons. Les combinaisons de matériaux utilisées comprenaient :

• Du cuivre à l'acier nickelé.
• Nickel sur acier nickelé.
• Du nickel à l'aluminium.
• Du cuivre à l'aluminium.
• Cuivre sur acier inoxydable 304L.
• Du cuivre au nickel à l'aluminium.

Voici ce qui a été trouvé

Une fois les tests terminés, les premières conclusions de l'EWI ont montré :

• Cuivre sur acier nickelé : Excellente soudabilité.
• Nickel sur acier nickelé : Pénétration partielle sur acier nickelé, bonne soudabilité.
• Nickel sur aluminium : mauvaise soudabilité.
• Cuivre sur aluminium : mauvaise soudabilité.
• Cuivre sur acier inoxydable 304L : Excellente soudabilité.
• Cuivre au nickel à l'aluminium : bonne soudabilité, mais un raffinement supplémentaire du processus est nécessaire.

Les soudures sur acier nickelé et sur acier nickelé ainsi que sur acier nickelé ont montré une résistance à la traction acceptable sans défaut de soudure, ce qui en fait le choix idéal pour les soudures.

Bien que le soudage de languettes en cuivre sur de l'acier inoxydable 304L ait démontré la faisabilité du soudage, des défauts de zone de fusion ont été constatés lors des essais. Les mêmes résultats ont été observés lors de la fusion du cuivre sur du nickel, d'où sa faible soudabilité.

Enfin, lors de la fusion du cuivre, du nickel et de l'aluminium, l'EWI a permis de souder les matériaux ensemble, mais a entraîné de nombreuses fissures dans la soudure, ce qui menace l'intégrité de la cellule. Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour mieux étudier la relation entre les profils de courant et de tension de soudage et la qualité de la soudure.

Essentiellement, l'EWI a déterminé que le soudage à l'arc pulsé présente un potentiel de développement pour la mise en œuvre dans les packs de fabrication produits avec une variété de matériaux cellulaires, y compris le lithium-ion.

Pour un examen plus approfondi de l'équipement, du processus et des résultats de cette étude, contactez EWI .

Un regard sur l'Omega

L'Omega est le poste à souder idéal pour le soudage de batteries au cuivre. Nous avons conservé toutes les excellentes caractéristiques de notre précédent poste à souder pour batteries au cuivre et y avons ajouté une nouvelle tête de soudage motorisée pour offrir aux utilisateurs encore plus de précision, d'exactitude et de contrôle à chaque soudure. Créer des batteries plus légères et plus performantes sans compromettre la puissance est désormais possible avec l'Omega.

L'Omega propose également :

• 250 joules d'énergie.
• Contrôle complet des soudures avec un écran tactile couleur réactif.
• Compatibilité CNC.
• Importer/Exporter les soudures enregistrées.
• Mode de verrouillage pour empêcher les changements de production.
• Alarmes et avertissements pour alerter des problèmes potentiels.

Ce qui distingue vraiment le poste à souder Omega, c'est sa capacité à fusionner facilement deux métaux différents, comme le cuivre et l'aluminium, ce qui en fait le choix idéal pour le soudage des languettes de batterie. Avec des connexions sans soudure, des points de soudure nets et une zone affectée thermiquement réduite, aucun autre poste à souder ne peut égaler Omega.

Pour voir le soudeur Omega PA250i en action, contactez-nous en appelant ou en envoyant un SMS au +1 801-658-0015 ou en envoyant un e-mail à sales@sunstonewelders.com.