1. Explicació de la relació entre soldadura i terminals
El mòdul CCS (sistema de contacte cel·lular) és el conjunt de contactes cel·lulars, també conegut com a muntatge integrat de barres de bus o cablejat. Consisteix principalment en components d’adquisició de senyal (com ara plaques de circuit impreses flexibles (FPCs), plaques de circuit impreses (PCBs) i cables plans flexibles (FFCs), components estructurals de plàstic i coure - busbs d’alumini. Sèrie i paral·lel a través de mètodes com la soldadura làser, aconseguint connexions elèctriques entre les cèl·lules i formant així l’arquitectura bàsica del mòdul de la bateria. (BMS).
El terminal, com a component clau que connecta la cel·la de la bateria al circuit extern, actua com un "pont" a la bateria. Un dels extrems es connecta als elèctrodes dins de la cel·la de la bateria, mentre que l’altre extrem es connecta a components com les barres de coure i alumini dins del CCS. Durant la soldadura del mòdul CCS, la qualitat de la soldadura entre el terminal i els components CCS afecta directament el rendiment de tot el mòdul de la bateria. Una soldadura feble pot augmentar la resistència al contacte, generant calor excessiva durant la càrrega i la descàrrega, reduint l’eficiència de conversió d’energia de la bateria i possiblement suposa perills de seguretat com el sobreescalfament i el foc. Una mala conductivitat al lloc de soldadura pot afectar la distribució de corrent dins del mòdul de la bateria, afectant encara més el rendiment de la bateria i el rendiment de descàrrega i escurçant la seva vida útil. Per tant, la importància del terminal en el mòdul CCS soldadura és auto - evident; És un component clau per assegurar el funcionament adequat del mòdul de la bateria.
2. Impactes de no netejar el terminal
El fet de no netejar el terminal durant la soldadura del mòdul CCS pot comportar una sèrie de problemes greus. Durant la producció, el transport i l’emmagatzematge, la superfície terminal inevitablement es contamina amb diverses impureses, com ara pols, oli i òxids. Aquests contaminants aparentment insignificants són realment "assassins invisibles" durant el procés de soldadura.
Primer, poden conduir a les juntes de soldadura pobres. Les articulacions de soldadura en fred són un defecte de soldadura comú. Mentre que l’articulació de soldadura sembla estar connectada, no té un enllaç de metall fiable -, deixant petites llacunes o zones sense ús. L’oli i els òxids dificulten la difusió i la fusió d’àtoms metàl·lics durant la soldadura. Durant la soldadura, aquestes impureses formen una capa d’aïllament entre el terminal i el CCS, evitant que la soldadura es mulli completament la superfície del terminal, donant lloc a una resistència a la soldadura insuficient. La investigació indica que la incidència de les juntes de soldadura en fred pot arribar a ser tan elevada com a 30% o superior quan la soldadura sense netejar el terminal, afectant significativament la fiabilitat de la connexió elèctrica del mòdul de la bateria.
La resistència a la soldadura insuficient també és un problema comú associat a la impurament del terminal. Les impureses impedeixen que la soldadura formi una costura uniforme i forta. Durant l’ús, els mòduls de bateries estan subjectes a diverses forces externes, com ara la vibració i l’impacte. Els mòduls amb força de soldadura insuficients són susceptibles d’esquerda i despreniment a causa d’aquestes forces, comprometent la integritat estructural del mòdul de la bateria i, al seu torn, afectant el funcionament adequat de tot el sistema de bateries. Agafeu els mòduls de la bateria dels vehicles elèctrics, per exemple. Durant la conducció, estan sotmesos constantment a vibracions de cops i cops a la carretera. Si la força de la soldadura és insuficient, és probable que el fracàs es produeixi ràpidament, posant en perill la seguretat de la conducció.
A més, la conductivitat compromesa també és un problema important. Els mòduls de la bateria han de realitzar de manera eficient el corrent per aconseguir una càrrega i una descàrrega ràpides. Les impureses a la superfície dels terminals, particularment els òxids i alguns contaminants aïllants, augmenten significativament la resistència al contacte. L’augment de resistència significa que es genera més calor quan flueix el corrent. La calor excessiva no només redueix l’eficiència de conversió d’energia de la bateria i la capacitat real d’ús, sinó que també pot comportar greus riscos de seguretat com la fugida tèrmica. Hi ha hagut casos en què la mala conductivitat a les soldadures del terminal del mòdul de la bateria ha provocat un sobreescalfament localitzat, provocant finalment incendis de la bateria i provocant una pèrdua important de vida i propietat.
3. Beneficis de netejar els terminals
Com que no netejar els terminals pot causar tants problemes, quins avantatges els aporta netejar al mòdul CCS soldadura?
Des de la perspectiva de la qualitat de la soldadura, la neteja dels terminals pot millorar significativament la fiabilitat de la soldadura i reduir el risc d’articulacions fredes. Per exemple, la neteja de làser utilitza un feix làser elevat - energia - per il·luminar la superfície terminal, provocant impureses i capes d'òxid a la superfície per absorbir immediatament l'energia làser, expandir -se ràpidament i vaporitzar -se, aconseguint una neteja eficient de la superfície terminal. El làser - La superfície del terminal netejada és molt neta, cosa que li permet fusionar -se completament amb la soldadura, formant un compost intermetàlic fort. Els estudis han demostrat que la neteja abans de la soldadura pot augmentar la força de cisalla de la soldadura en un 20%-30%, augmentant significativament la fiabilitat de la soldadura i reduint eficaçment l’aparició d’articulacions fredes i desolderament.
Netejar els terminals també té un paper clau en l’estabilitat del mòdul de la bateria. Quan s’eliminen les impureses a la superfície del terminal, la resistència de la soldadura es fa més estable i uniforme. Això significa que durant el procés de càrrega i descàrrega del mòdul de la bateria, el corrent flueix amb més fluïdesa, reduint el sobreescalfament local causat per les fluctuacions de resistència. Prenent com a exemple els mòduls de la bateria en els sistemes d’emmagatzematge d’energia, la soldadura estable i la distribució de resistència uniforme asseguren un rendiment consistent en el llarg - terme, alt - condicions de càrrega i descàrrega actuals, evitant que la capacitat s’esvaeixi i escurça la vida útil a causa del sobreescalfament localitzat. Això millora l'estabilitat i la fiabilitat de tot el sistema d'emmagatzematge d'energia.
Des d’una perspectiva de seguretat, netejar els terminals de la bateria redueix el risc de desbanament tèrmic i altres incidents de seguretat en els mòduls de la bateria. Com s'ha esmentat anteriorment, els terminals no afectats poden generar calor excessiva a causa de la mala qualitat de soldadura i la major resistència. No obstant això, la neteja dels terminals garanteix la qualitat de la soldadura, redueix la resistència i redueix significativament la generació de calor. Especialment en aplicacions com els vehicles elèctrics, on la seguretat de la bateria és primordial, la neteja de terminals pot prevenir eficaçment incidents de seguretat greus com incendis i explosions causades per sobreescalfament, salvaguardar eficaçment la vida dels conductors i els passatgers.
4. Introducció als mètodes de neteja
Ara que entenem la importància de netejar els terminals de la bateria, fem una ullada als mètodes comuns de neteja del terminal.
Actualment, la neteja làser és un mètode de neteja àmpliament utilitzat. Aquest mètode utilitza un feix làser de densitat alta - energia - per il·luminar la superfície del terminal de la bateria, provocant impureses i capes d'òxid a la superfície per absorbir immediatament l'energia del làser, s'expandeix ràpidament i es vaporitzen, aconseguint una neteja eficient de la superfície del terminal. La neteja de làser té una alta precisió, que permet l’orientació precisa dels terminals de bateries sense danyar les zones circumdants. Això és crucial per netejar components delicats de la bateria. Per exemple, en la producció de nous mòduls de bateries de vehicles energètics, els terminals de la bateria són petits i envoltats de nombrosos components delicats. La neteja làser pot eliminar precisament els contaminants de la superfície terminal sense afectar altres components. A més, és un mètode de neteja de contacte no -, eliminant els efectes del desgast mecànic als terminals i reduint el risc de danys. També és respectuós amb el medi ambient, no requereix reactius químics i no generen residus perillosos.
ACEY - g100Wmàquina d'eliminació de rovell làserUtilitza principalment làser de fibra per eliminar l’oxidació, els òxids, la pintura i altres recobriments de la superfície dels metalls.
La neteja d’ultrasons també és un mètode comú. El seu principi és generar un senyal d’oscil·lació de freqüència alta - a través d’un generador d’ultrasons. Un transductor ultrasònic converteix aquesta oscil·lació de freqüència alta - en vibracions mecàniques de freqüència -, que després es transmeten al fluid de neteja. Això genera infinitat de petites bombolles al fluid de neteja. Aquestes bombolles creixen ràpidament i es tanquen sota la influència de l’ecografia, generant forces d’impacte fortes i micro -, que eliminen la brutícia, el greix i altres impureses de la superfície terminal. En els escenaris de producció de bateries amb requeriments de precisió de neteja relativament baixos i grans escales de producció, es pot utilitzar una neteja ultrasònica per netejar terminals en lots, millorant l’eficiència de la producció. Tanmateix, quan s’utilitza la neteja d’ultrasons, s’ha de tenir cura de controlar el temps de neteja i la concentració de solucions de neteja per evitar una corrosió innecessària a la superfície del terminal.
La neteja química utilitza reactius químics per reaccionar amb impureses a la superfície terminal, dissolent -les o convertint -les en substàncies fàcilment netejable. Per exemple, s’utilitzen solucions àcides per eliminar òxids metàl·lics i s’utilitzen solucions alcalines per eliminar les taques d’oli. L’avantatge de la neteja química és el seu efecte net de neteja, eliminant eficaçment alguns contaminants tossuts. Tot i això, també té certs desavantatges, com ara el potencial de contaminació ambiental causada per reactius químics, i la necessitat de esbandir i neutralització exhaustiva del terminal després de la neteja per evitar que els residus químics afectin negativament la soldadura i el rendiment de la bateria.
