1. توضیح رابطه بین جوش و پایانه ها
ماژول CCS (سیستم تماس سلولی) مونتاژ تماس سلول است که به عنوان مونتاژ یک باردار یا سیم کشی یکپارچه نیز شناخته می شود. این در درجه اول از اجزای دستیابی به سیگنال (مانند تابلوهای مدار چاپی انعطاف پذیر (FPC) ، تابلوهای مدار چاپی (PCB) و کابل های مسطح انعطاف پذیر (FFCs) ، اجزای ساختاری پلاستیکی و بارهای مس و آلومومینیوم بین آن نقش مهمی بازی می کنند. این مؤلفه ها نقش مهمی دارند. سلولها و در نتیجه معماری اصلی ماژول باتری ، متصل به بندهای ساختاری با مس و آلومینیوم پلاستیکی ، این مؤلفه ها را تشکیل می دهند و این مؤلفه ها را به طور واقعی و ولتاژ می کنند. عملکرد ماژول باتری و کل سیستم باتری.
ترمینال ، به عنوان مؤلفه اصلی اتصال سلول باتری به مدار خارجی ، مانند "پل" در باتری عمل می کند. یک انتها به الکترودهای موجود در سلول باتری متصل می شود ، در حالی که انتهای دیگر به قطعاتی مانند مسی مس و آلومینیوم در CCS متصل می شود. در طول جوش CCS ماژول ، کیفیت جوش بین ترمینال و اجزای CCS به طور مستقیم بر عملکرد کل ماژول باتری تأثیر می گذارد. جوش ضعیف می تواند مقاومت در برابر تماس را افزایش داده و باعث ایجاد گرمای بیش از حد در هنگام شارژ و تخلیه ، کاهش راندمان تبدیل انرژی باتری و به طور بالقوه خطرات ایمنی مانند گرمای بیش از حد و آتش سوزی شود. هدایت ضعیف در سایت جوش می تواند بر توزیع فعلی در ماژول باتری تأثیر بگذارد ، بیشتر بر بار باتری و عملکرد تخلیه تأثیر می گذارد و طول عمر آن را کوتاه می کند. بنابراین ، اهمیت ترمینال در جوشکاری CCS ماژول بدیهی است. این یک مؤلفه اصلی در اطمینان از عملکرد مناسب ماژول باتری است.
2. تأثیرات عدم تمیز کردن ترمینال
عدم تمیز کردن ترمینال در طول جوشکاری CCS ماژول می تواند منجر به یک سری مشکلات جدی شود. در حین تولید ، حمل و نقل و ذخیره سازی ، سطح ترمینال به ناچار با ناخالصی های مختلفی مانند گرد و غبار ، روغن و اکسیدها آلوده می شود. این آلاینده های به ظاهر ناچیز در واقع "قاتلان نامرئی" در طی فرآیند جوشکاری هستند.
اول ، آنها می توانند به اتصالات لحیم کاری ضعیف منجر شوند. اتصالات لحیم کاری سرد یک نقص جوشکاری رایج است. در حالی که به نظر می رسد که مفصل لحیم کاری به هم وصل شده است ، فاقد پیوند فلزی فلزی قابل اعتماد است و شکاف های ریز یا مناطقی از آن را به جا می گذارد. روغن و اکسیدها مانع انتشار و همجوشی اتم های فلزی در هنگام جوشکاری می شوند. در حین جوشکاری ، این ناخالصی ها یک لایه انزوا بین ترمینال و CCS تشکیل می دهند و از خیس شدن کامل سطح ترمینال جلوگیری می کنند و در نتیجه قدرت جوش کافی نیست. تحقیقات نشان می دهد که بروز اتصالات لحیم کاری سرد می تواند در هنگام جوشکاری بدون تمیز کردن ترمینال ، 30 ٪ یا بیشتر باشد ، به طور قابل توجهی بر قابلیت اطمینان اتصال الکتریکی ماژول باتری تأثیر می گذارد.
قدرت جوش کافی نیز یک مشکل شایع در ارتباط با ناپایدار بودن ترمینال است. ناخالصی ها مانع از ایجاد جوش یک درز یکنواخت و قوی می شوند. در حین استفاده ، ماژول های باتری در معرض نیروهای خارجی مختلف مانند لرزش و ضربه قرار دارند. ماژول هایی با استحکام جوش کافی به دلیل این نیروها مستعد ابتلا به ترک خوردگی و جدا شدن هستند ، به خطر انداختن یکپارچگی ساختاری ماژول باتری و به نوبه خود ، بر عملکرد مناسب کل سیستم باتری تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ماژول های باتری وسایل نقلیه برقی را بگیرید. در حین رانندگی ، آنها دائماً در معرض لرزش از برجستگی ها و برآمدگی های جاده قرار می گیرند. اگر قدرت جوش کافی نباشد ، شکست به احتمال زیاد به سرعت رخ می دهد و ایمنی رانندگی را به خطر می اندازد.
علاوه بر این ، هدایت به خطر افتاده نیز مسئله مهمی است. ماژول های باتری برای دستیابی به شارژ سریع و تخلیه باید جریان را به طور مؤثر انجام دهند. ناخالصی های موجود در سطح پایانه ها ، به ویژه اکسیدها و برخی از آلاینده های عایق ، مقاومت تماس را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. افزایش مقاومت به معنای ایجاد گرما بیشتر در جریان جریان است. گرمای بیش از حد نه تنها راندمان تبدیل انرژی باتری و ظرفیت قابل استفاده واقعی را کاهش می دهد ، بلکه می تواند منجر به خطرات جدی ایمنی مانند فراری حرارتی شود. مواردی رخ داده است که در جوش های ترمینال ماژول باتری ، منجر به گرمای بیش از حد موضعی شده است که در نهایت باعث آتش سوزی باتری شده و منجر به از بین رفتن قابل توجه عمر و خاصیت می شود.
3. مزایای تمیز کردن پایانه ها
از آنجا که تمیز کردن پایانه ها می تواند مشکلات زیادی ایجاد کند ، تمیز کردن آنها چه مزایایی را برای جوشکاری CCS ماژول به ارمغان می آورد؟
از منظر کیفیت جوشکاری ، تمیز کردن پایانه ها می تواند قابلیت اطمینان جوش را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد و خطر اتصالات سرد را کاهش دهد. به عنوان مثال ، تمیز کردن لیزر از پرتو لیزر با چگالی بالا برای روشنایی سطح ترمینال استفاده می کند و باعث ناخالصی و لایه های اکسید بر روی سطح می شود تا فوراً انرژی لیزر را جذب کنند ، به سرعت گسترش و تبخیر می شوند و به تمیز کردن کارآمد سطح ترمینال می رسند. سطح ترمینال تمیز شده با لیزر بسیار تمیز است و به آن اجازه می دهد تا با لحیم کاملاً فیوز شود و یک ترکیب بین فلزی قوی را تشکیل دهد. مطالعات نشان داده است که تمیز کردن قبل از جوشکاری می تواند قدرت برشی جوش را 20 ٪ -30 ٪ افزایش دهد ، به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان جوش را افزایش داده و به طور موثری از بروز مفاصل سرد و ویرانی را کاهش می دهد.
تمیز کردن پایانه ها همچنین نقش مهمی در ثبات ماژول باتری دارد. هنگامی که ناخالصی های روی سطح ترمینال برداشته می شود ، مقاومت جوش پایدارتر و یکنواخت تر می شود. این بدان معناست که در طی فرآیند شارژ و تخلیه ماژول باتری ، جریان روانتر جریان می یابد و باعث کاهش گرمای موضعی ناشی از نوسانات مقاومت می شود. با استفاده از ماژول های باتری در سیستم های ذخیره انرژی به عنوان نمونه ، جوشکاری پایدار و توزیع مقاومت یکنواخت ، عملکرد مداوم را در شرایط طولانی مدت ، جریان بالا و تخلیه ، از جلوگیری از محو شدن ظرفیت و کوتاه شدن طول عمر به دلیل گرمای بیش از حد موضعی اطمینان می دهد. این باعث افزایش ثبات و قابلیت اطمینان کل سیستم ذخیره انرژی می شود.
از دیدگاه ایمنی ، تمیز کردن پایانه های باتری خطر فراری حرارتی و سایر حوادث ایمنی را در ماژول های باتری کاهش می دهد. همانطور که قبلاً ذکر شد ، پایانه های ناپاک به دلیل کیفیت جوشکاری ضعیف و افزایش مقاومت می توانند گرمای بیش از حد ایجاد کنند. با این حال ، تمیز کردن پایانه ها از کیفیت جوش ، مقاومت را کاهش می دهد و باعث کاهش قابل توجهی تولید گرما می شود. به خصوص در برنامه هایی مانند وسایل نقلیه برقی ، که در آن ایمنی باتری مهم است ، تمیز کردن ترمینال می تواند به طور موثری از بروز حوادث جدی در مورد آتش سوزی و انفجارهای ناشی از گرمای بیش از حد جلوگیری کند ، به طور مؤثر از زندگی رانندگان و مسافران محافظت می کند.
4. مقدمه ای بر روش های تمیز کردن
اکنون که اهمیت تمیز کردن پایانه های باتری را درک می کنیم ، بیایید نگاهی به روشهای معمول تمیز کردن ترمینال بیندازیم.
تمیز کردن لیزر در حال حاضر یک روش تمیز کردن گسترده است. این روش از یک پرتوی لیزر با انرژی بالا برای روشنایی سطح ترمینال باتری استفاده می کند و باعث ناخالصی ها و لایه های اکسید بر روی سطح می شود تا فوراً انرژی لیزر را جذب کنند ، به سرعت در حال گسترش و تبخیر و دستیابی به تمیز کردن کارآمد سطح ترمینال باشند. تمیز کردن لیزر دارای دقت بالایی است و هدف قرار دادن دقیق پایانه های باتری بدون آسیب رساندن به مناطق اطراف را فراهم می کند. این برای تمیز کردن اجزای باتری ظریف بسیار مهم است. به عنوان مثال ، در تولید ماژول های باتری New Energy Vehicle ، پایانه های باتری کوچک هستند و توسط اجزای ظریف بی شماری احاطه شده اند. تمیز کردن لیزر دقیقاً می تواند آلاینده ها را از سطح ترمینال خارج کند بدون اینکه بر سایر اجزای تأثیر بگذارد. علاوه بر این ، این یک روش تمیز کردن غیر تماسی است و اثرات سایش مکانیکی را بر روی پایانه ها از بین می برد و خطر آسیب را کاهش می دهد. همچنین سازگار با محیط زیست است و نیازی به معرفهای شیمیایی ندارد و زباله های خطرناک ایجاد نمی کند.
acey-g100wدستگاه حذف زنگ زدگی لیزربه طور عمده از لیزر فیبر برای از بین بردن زنگ زدگی ، اکسیدها ، رنگ آمیزی و سایر پوشش ها از سطح فلزات استفاده می کند.
تمیز کردن اولتراسونیک نیز یک روش متداول است. اصل آن تولید سیگنال نوسان با فرکانس بالا از طریق ژنراتور اولتراسونیک است. یک مبدل اولتراسونیک این نوسانات با فرکانس بالا را به ارتعاشات مکانیکی با فرکانس بالا تبدیل می کند ، که سپس به مایع تمیز کننده منتقل می شوند. این باعث ایجاد حباب های کوچک بی شماری در مایع تمیز کننده می شود. این حباب ها به سرعت تحت تأثیر سونوگرافی رشد و نزدیک می شوند و نیروهای ضربه ای قوی و میکرو جت ها را تولید می کنند که خاک ، گریس و سایر ناخالصی ها را از سطح ترمینال خارج می کنند. در سناریوهای تولید باتری با نیازهای دقیق تمیز کردن نسبتاً کم و مقیاس تولید بزرگ ، می توان از تمیز کردن اولتراسونیک برای تمیز کردن پایانه ها در دسته ها استفاده کرد و باعث بهبود کارایی تولید شد. با این حال ، هنگام استفاده از تمیز کردن اولتراسونیک ، باید برای کنترل زمان تمیز کردن و غلظت محلول تمیز کننده برای جلوگیری از خوردگی غیر ضروری در سطح ترمینال ، مراقبت شود.
تمیز کردن شیمیایی از معرفهای شیمیایی برای واکنش با ناخالصی های موجود در سطح ترمینال ، حل آنها یا تبدیل آنها به مواد به راحتی قابل تمیز استفاده می کند. به عنوان مثال ، از محلول های اسیدی برای از بین بردن اکسیدهای فلزی استفاده می شود و از محلول های قلیایی برای از بین بردن لکه های روغن استفاده می شود. مزیت تمیز کردن شیمیایی اثر تمیز کردن کامل آن است که به طور موثری برخی از آلاینده های سرسخت را از بین می برد. با این حال ، همچنین دارای معایب خاصی است ، مانند پتانسیل آلودگی محیطی ناشی از معرفهای شیمیایی و نیاز به شستشوی کامل و خنثی سازی ترمینال پس از تمیز کردن برای جلوگیری از تأثیر منفی بر جوش و عملکرد باتری.
