La preuve : les languettes en cuivre améliorent la batterie
En 2019, le marché mondial des véhicules électriques a dépassé les 270 milliards de dollars, selon le magazine Fortune . Ce marché, qui comprend les véhicules électriques à batterie, les hybrides rechargeables et les véhicules hybrides électriques, devrait atteindre un milliard de dollars d'ici 2027. Au cœur de cette industrie se trouve le bloc-batterie. Le succès dépend des blocs-batteries sophistiqués utilisés dans les véhicules électriques modernes. Les différents fabricants utilisent différents types de cellules, méthodes de connexion et configurations. Mais le point commun à toutes les batteries est la nécessité d'une soudure.
Sunstone reconnaît le besoin crucial de soudage sur ce marché colossal des batteries et s'efforce de développer de nouvelles technologies qui repoussent les limites du possible. L'un de ses domaines d'intérêt particulier est celui des languettes de batterie en cuivre. Sa faible résistance, son faible coût et sa conductivité thermique en font un matériau idéal pour les batteries et leurs connexions. Par le passé, le cuivre était difficile à souder en production. Grâce à des années de recherche et développement, Sunstone propose une solution permettant de souder le cuivre directement sur les cellules à grande échelle.
Dans quelle mesure le cuivre fait-il une différence ?
C'est une excellente question. Pour y répondre, j'ai développé un test illustrant clairement les différences de matériaux entre les languettes. Avec l'aide d'un collègue, j'ai utilisé trois matériaux différents : cuivre, nickel et cuivre nickelé. Chaque languette mesurait 0,38 mm d'épaisseur. J'ai choisi le système de soudage de batterie Sunstone Omega pour ce test, spécialement conçu pour les batteries et le cuivre. J'ai utilisé une batterie vide avec quatre soudures par boîtier, ce qui nous a permis de tester le courant maximal dans un environnement simulé où une languette est soudée à deux boîtiers de batterie distincts, similaire à celui que l'on retrouve dans la construction de n'importe quel bloc-batterie.
Nous avons ensuite fait passer différentes intensités de courant électrique dans les languettes et mesuré plusieurs variables pour observer leur réaction. L'objectif était d'observer la réaction des différents matériaux des languettes à différents courants et, in fine, de déterminer la quantité maximale de courant qu'elles pouvaient supporter avant de tomber en panne.
Nous avons constaté que le cuivre réduisait la quantité de chaleur produite dans la languette de 71 % par rapport au nickel et de 40 % par rapport au cuivre nickelé. Il s'agit d'une diminution significative de la chaleur générée par les languettes. La chaleur est l'un des principaux facteurs contribuant à la dégradation des batteries et à leur réduction de leur durée de vie. En réduisant la chaleur dans le bloc, la durée de vie de la batterie est considérablement prolongée.
Un autre test intéressant consistait à appliquer un courant fixe de 200 ampères à 12 V à ces mêmes languettes et à mesurer leur échauffement au fil du temps. Un courant constant a été appliqué jusqu'à ce que la languette de la batterie cède ou dépasse 300 °C. La languette en nickel a tenu 19 secondes avant de dépasser la température maximale. La languette en cuivre nickelé a tenu plus longtemps, mais a finalement cédé au bout de 33 secondes. La température de la languette en cuivre a augmenté régulièrement pour atteindre 300 °C au bout de 90 secondes. Les résultats du test sont présentés dans le graphique ci-dessous.
Ce test visait à démontrer les avantages des languettes en cuivre par rapport au nickel ou au placage. Les résultats ont montré que le cuivre peut supporter une charge de courant plus élevée tout en générant nettement moins de chaleur.
La réponse courte à mon test est la suivante : si vous n'utilisez pas de languettes en cuivre dans votre pack de batteries, vous devriez le faire. Le cuivre est révolutionnaire. Vous pouvez concevoir votre pack de manière totalement innovante et obtenir la capacité de décharge élevée souhaitée. Le système de soudage de batteries Sunstone Omega vous permet de créer des packs sur mesure en quelques minutes, car il est conçu pour une utilisation en production de masse. Appelez Sunstone et découvrez comment vous pouvez surpasser la concurrence grâce au cuivre.