Os conjuntos de baterias são, essencialmente, um conjunto de módulos de bateria individuais, compostos por células de bateria de iões de lítio, dispostos e ligados de forma a fornecer a energia necessária para alimentar um veículo elétrico. Sendo um dos componentes mais críticos do veículo, o conjunto de baterias determina o desempenho, a autonomia e o custo global do automóvel.
Um conjunto de baterias típico é composto por um grande número de células e módulos de bateria individuais, que podem ser ligados em série, em paralelo ou numa combinação de ambos. Em muitos casos, estas ligações têm de ser feitas entre metais diferentes.
Depois de as células e os módulos terem sido ligados, todo o conjunto de baterias é encaixotado. As caixas mecânicas utilizadas para envolver os conjuntos de baterias não só os protegem, como funcionam como elementos estruturais no veículo.
Por conseguinte, a construção de conjuntos de baterias envolve geralmente dois processos relacionados: a criação das ligações elétricas e das caixas mecânicas que envolvem os elementos elétricos.
- Início
- Sala de imprensa
- Histórias
Baterias para veículos elétricos - Desafios da produção em alta velocidade
Ligações
As ligações elétricas devidamente realizadas garantem que as células e os módulos da bateria funcionem em conjunto como um sistema unificado de armazenamento de energia. Estas conduzem a corrente elétrica entre os elementos acima referidos, permitindo uma carga e descarga coordenadas.
As ligações devem ser concebidas para suportar as elevadas correntes e tensões geradas durante a carga e a descarga. O projeto deve também considerar a resistência e o acúmulo de calor, que podem causar ineficiências e reduzir a vida útil das células da bateria.
O principal desafio ao realizar essas conexões é que, na maioria das vezes, os materiais utilizados são diferentes ou revestidos, o que requer um processamento especial. Devido à alta condutividade desses materiais, é também essencial ter baixo salpico, para evitar potenciais problemas de confiabilidade relacionados a curto-circuito.
As soluções de soldadura a laser de fibra para ligações elétricas em conjuntos de baterias, utilizando lasers de modo ajustável de feixe duplo e medição da soldadura a laser em tempo real, proporcionam uma soldadura de baixa porosidade e sem salpicos nas ligações de cobre, bem como uma garantia de qualidade de soldadura inigualável, permitindo o retrabalho imediato de qualquer soldadura deficiente devido a defeitos na qualidade do material, manuseamento das peças ou contaminação. Este retrabalho pode salvar módulos de bateria inteiros.
Caixas
As caixas para conjuntos de baterias são normalmente fabricadas num material rígido e durável, como alumínio, aço ou plásticos reforçados, capaz de resistir a danos causados por impactos, vibrações, humidade e outros fatores ambientais, além de proteger as células e os módulos em caso de impacto. Proporcionam também isolamento térmico e ajudam a dissipar o calor gerado pelas células durante o carregamento e a descarga.
Por conseguinte, soldaduras de elevada integridade e resistência são um requisito obrigatório. Tal como na soldadura de ligações elétricas, os lasers de modo ajustável de feixe duplo permitem a soldadura de caixas de alumínio com baixa porosidade, bem como a soldadura de caixas em alta velocidade e em tempo real.
Quer precise de demonstrar a viabilidade do processamento a laser nas suas peças, quer apenas pretenda trocar ideias sobre o design e a implementação dos seus processos de fabrico para a mobilidade elétrica com um engenheiro de laser experiente, não hesite em contactar-nos.
A IPG é líder mundial em tecnologia de laser de fibra e especialista em processamento de materiais. Aplicamos esta experiência às nossas soluções de mobilidade elétrica, com o único objetivo de oferecer aos fabricantes as ferramentas mais fiáveis e altamente produtivas através do processamento a laser, para obter os melhores resultados nas aplicações de mobilidade elétrica.
Saiba mais sobre toda a gama de soluções de mobilidade elétrica que a IPG oferece aqui.
Recursos relevantes
Soluções para baterias de veículos elétricos
Descubra as quatro principais vantagens que a soldadura a laser oferece na fabricação de conjuntos de baterias.
WEBINAR SOB DEMANDA: Soldagem a laser de baterias
Considerações importantes para otimizar a soldagem a laser de baterias de veículos elétricos