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Saldatura di interconnessioni di strisce conduttive a gruppi di batterie
La saldatura a punti di strisce e linguette sulle batterie per interconnetterle e creare pacchi di batterie di maggiori dimensioni è una tecnica comune di produzione. In genere, le interconnessioni fra le batterie sono stabilite utilizzando strisce in nichel progettate con biforcazioni e proiezioni che sono quindi saldate a resistenza utilizzando il metodo a doppio punto o step. Per risultati migliori e ripetibili, tali metodi si basano sulla qualità delle teste di saldatura, degli elettrodi e della fonte di alimentazione.
Con una spinta costante per aumentare la potenza e ridurre le perdite, i produttori di pacchi batterie di fascia alta sono alla ricerca di metodi per utilizzare interconnessioni con materiali maggiormente conduttivi, quali alluminio e rame, riducendo contemporaneamente i costi semplificando il design delle connessioni. Tali requisiti spesso eliminano la possibilità di utilizzare metodi di saldatura a resistenza perché l'interconnessione è semplicemente troppo conduttiva.
Panoramica del processo: saldatura TIG con interconnessioni conduttive fra le batterie
La saldatura micro TIG è un metodo senza contatto altamente efficiente per generare calore localizzato. Analogamente alla saldatura a resistenza, una corrente controllata e quindi facilmente controllabile attraversa gli elementi da saldare. A differenza della saldatura a resistenza, il calore viene generato dalla resistenza dell’arco elettrico e dalla sua corrente associata ed è pertanto indipendente dalla conduttività del prodotto. Ciò fornisce quindi un metodo altamente controllato per lo sviluppo di temperature di saldatura localizzate, adatte ad unire materiali fino a 0,5 mm di spessore sugli involucri conduttivi delle batterie.
Vantaggi del processo
Il processo di saldatura TIG delle batterie è stato testato e collaudato con vari design di batterie ad alta integrità agli ioni di litio con eccellenti risultati elettrici e meccanici utilizzando strisce di nichel, alluminio e rame con uno spessore massimo di circa 0,5 mm. L’elevato grado di controllo offerto dalla fonte di alimentazione consente di ottimizzare le dimensioni del punto di saldatura minimizzando la penetrazione di calore nell’involucro della batteria.
Rispetto alla saldatura a punti a resistenza, il riscaldamento localizzato nella batteria è, in generale, inferiore.
Saldatura TIG delle linguette per batterie: variabili chiave del processo
La saldatura micro TIG di precisione richiede il passaggio di una corrente controllata in un arco elettrico. L’effetto di riscaldamento è direttamente proporzionale alla corrente e alla resistenza dell’arco che, a sua volta, dipende dalla lunghezza dell’arco. Con una distanza fissa, la resistenza dell'arco sviluppa una tensione attraverso di essa in funzione della corrente di saldatura. Questa tensione può quindi essere utilizzata come variabile di monitoraggio del processo.
MacGregor Welding Systems offre una gamma di unità di saldatura micro TIG a corrente controllata ad anello chiuso, adatte per la saldatura su pacchi di batterie.
In combinazione con torce TIG personalizzate che offrono contatti elettrici di ritorno e schermatura dell'arco, queste unità sono già configurate per l'assemblaggio manuale di pacchi di batterie o per l’assemblaggio multi-punto di pacchi di batterie con passaggi automatici e posizionamento ripetuto della torcia.
