1. Vysvetlenie vzťahu medzi zváraním a terminálmi
Modul CCS (systém Cell Contact System) je zostava kontaktu s bunkami, tiež známa ako integrovaná zostava prípojnice alebo káblového zväzku. Skladá sa predovšetkým z komponentov na získavanie signálu (ako sú flexibilné dosky s tlačenými obvodmi (FPC), dosky s tlačenými obvodmi (PCB) a flexibilných plochých káblov (FFC), plastových štrukturálnych komponentov a medi {-} hliníkových skriniek. Paralelné metódami, ako je laserové zváranie, dosahujú elektrické spojenia medzi bunkami, a tak tvoria základnú architektúru modulu batérie, komponenty na získavanie signálu, pripojené k komponentom medi {{}}. (BMS).
Terminál, ako komponent kľúčov spájajúci batériu k externému obvodu, sa v batérii správa ako „most“. Jeden koniec sa pripája k elektródam v bunke batérie, zatiaľ čo druhý koniec sa pripája k komponentom, ako sú meď a hliníkové prípojnice v rámci CCS. Počas zvárania modulu CCS má kvalita zvaru medzi terminálom a komponentmi CCS priamo ovplyvňuje výkon celého modulu batérie. Slabý zvar môže zvýšiť odpor kontaktu, vytvárať nadmerné teplo počas nabíjania a vypúšťania, znížiť účinnosť premeny energie na batériu a potenciálne predstavuje bezpečnostné riziká, ako je prehriatie a oheň. Zlá vodivosť v mieste zvaru môže ovplyvniť distribúciu prúdu v module batérie, čo by ďalej ovplyvnilo nabíjanie batérie a výkon vybíjania a skrátenie jeho životnosti. Preto je dôležitosť terminálu v zváraní modulu CCS sami - evidentná; Je to kľúčový komponent pri zabezpečovaní správneho fungovania modulu batérie.
2. Vplyv nevyčistenia terminálu
Neprečovanie terminálu počas zvárania modulu CCS môže viesť k sérii vážnych problémov. Počas výroby, prepravy a skladovania sa povrchový povrch nevyhnutne kontaminuje rôznymi nečistotami, ako je prach, olej a oxidy. Tieto zdanlivo zanedbateľné kontaminanty sú v skutočnosti „neviditeľnými vrahmi“ počas procesu zvárania.
Po prvé, môžu viesť k zlým spájkovacím kĺbom. Kĺb spájkovania je bežnou defektom zvárania. Zatiaľ čo sa javí spájkovací kĺb pripojený, chýba mu spoľahlivý kov - kovová väzba, ktorá ponecháva malé medzery alebo nevyužité oblasti. Olej a oxidy bránia difúzii a fúzii atómov kovov počas zvárania. Počas zvárania tieto nečistoty tvoria izolačnú vrstvu medzi terminálom a CCS, čo bráni spájke úplne namočiť povrchový povrch, čo vedie k nedostatočnej pevnosti zvaru. Výskum naznačuje, že výskyt spájkovacích kĺbov studených spájkovačov môže byť pri zváraní bez vyčistenia terminálu až 30% alebo vyšší, čo výrazne ovplyvňuje spoľahlivosť elektrického pripojenia modulu batérie.
Nedostatočná pevnosť zvaru je tiež častým problémom spojeným s nečistým terminálom. Nečistoty bránia zvaru vo formovaní jednotného a silného švu. Počas používania sú moduly batérie vystavené rôznym vonkajším silám, ako sú vibrácie a náraz. Moduly s nedostatočnou pevnosťou zvaru sú náchylné na praskanie a odlúčenie v dôsledku týchto síl, čo ohrozuje štrukturálnu integritu modulu batérie a zase ovplyvňuje správne fungovanie celého batériového systému. Vezmite napríklad batériové moduly elektrických vozidiel. Počas jazdy sú neustále vystavené vibráciám z hrbolkov a hrbolkov na ceste. Ak je pevnosť zvaru nedostatočná, zlyhanie je veľmi pravdepodobné, že dôjde rýchlo, čo ohrozuje bezpečnosť jazdy.
Okrem toho je tiež významným problémom ohrozená vodivosť. Moduly batérie musia efektívne vykonávať prúd, aby sa dosiahli rýchle nabíjanie a vypúšťanie. Nečistoty na povrchu terminálov, najmä oxidov a niektorých izolačných kontaminantov, významne zvyšujú kontaktný odpor. Zvýšený odpor znamená, keď sa prúdia prúdom viac tepla. Nadmerné teplo nielen znižuje účinnosť premeny energie batérie a skutočnú použiteľnú kapacitu, ale môže tiež viesť k vážnym bezpečnostným rizikom, ako je tepelný útek. Vyskytli sa prípady, keď zlá vodivosť na zvaroch terminálu batérie viedla k lokalizovanému prehriatiu, čo v konečnom dôsledku spôsobilo požiare batérie a výsledkom bolo výraznú stratu na životoch a majetku.
3. Výhody čistenia terminálov
Keďže nevyčistenie terminálov môže spôsobiť toľko problémov, aké výhody ich vyčistí zváranie modulu CCS?
Z hľadiska kvality zvárania môže čistenie terminálov výrazne zlepšiť spoľahlivosť zvárania a znížiť riziko studených kĺbov. Napríklad čistenie laserom využíva vysoký laserový lúč hustoty s vysokým - Energy - na osvetlenie terminálového povrchu, čo spôsobuje nečistoty a oxidové vrstvy na povrchu, aby okamžite absorbovali laserovú energiu, rýchlo sa rozširovali a vykostili, dosiahli účinné čistenie terminálovej povrchu. Vyčistený povrch terminálu laser - je vysoko čistý, čo mu umožňuje úplnú fúziu so spájkou a vytvára silnú intermetalickú zlúčeninu. Štúdie ukázali, že čistenie pred zváraním môže zvýšiť šmykovú pevnosť zvaru o 20%-30%, čo výrazne zvýši spoľahlivosť zvaru a účinne znižuje výskyt studených kĺbov a zlyhanie.
Čistenie terminálov tiež hrá kľúčovú úlohu v stabilite batérie. Keď sa odstránia nečistoty na povrchu terminálu, odpor zvaru sa stáva stabilnejšou a rovnomernejšou. To znamená, že počas procesu nabíjania a vybíjania batérie sa prúd tečie hladšie a znižuje miestne prehrievanie spôsobené kolísaním odporu. Ako príklad vezmeme moduly batérie v systémoch na uchovávanie energie, stabilné zváranie a rovnomerné rozdelenie odporu zabezpečujú konzistentný výkon pri dlhom - termíne, vysoké - súčasný náboj a vypúšťanie, čo zabráni miznutiu kapacity a skrátenej životnosti v dôsledku lokalizovaného nadmerného prehriatia. To zlepšuje stabilitu a spoľahlivosť celého systému na uchovávanie energie.
Z bezpečnostného hľadiska čistenie svoriek batérie znižuje riziko tepelného úteku a iných bezpečnostných incidentov v moduloch batérie. Ako už bolo spomenuté, nečisté terminály môžu vytvárať nadmerné teplo v dôsledku zlej kvality zvárania a zvýšenej odolnosti. Čistenie terminálov však zaisťuje kvalitu zvaru, znižuje odpor a významne znižuje tvorbu tepla. Najmä v aplikáciách, ako sú elektrické vozidlá, kde je bezpečnosť batérie prvoradá, čistenie terminálov môže účinne zabrániť vážnym bezpečnostným incidentom, ako sú požiare a výbuchy spôsobené prehrievaním, účinne chránia životy vodičov a cestujúcich.
4. Úvod do metód čistenia
Teraz, keď chápeme dôležitosť čistenia terminálov batérie, pozrime sa na bežné metódy čistenia terminálu.
Laserové čistenie je v súčasnosti široko používanou metódou čistenia. Táto metóda používa vysoký - Energiu - laserový lúč na osvetlenie povrchu terminálu batérie, čo spôsobuje nečistoty a oxidové vrstvy na povrchu, aby okamžite absorbovali laserovú energiu, rýchlo sa rozširovali a odparovali a dosiahlo účinné čistenie terminálneho povrchu. Laserové čistenie sa môže pochváliť vysokou presnosťou a umožňuje presné zacielenie terminálov batérií bez poškodenia okolitých oblastí. To je rozhodujúce pre čistenie jemných komponentov batérie. Napríklad pri výrobe nových modulov batérie energetických vozidiel sú terminály batérie malé a obklopené mnohými jemnými komponentmi. Laserové čistenie môže presne odstrániť kontaminanty z povrchu terminálu bez toho, aby ovplyvnili ďalšie komponenty. Ďalej je to metóda čistenia kontaktu, ktorá nevylučuje účinky mechanického opotrebenia na terminály a znižuje riziko poškodenia. Je tiež šetrný k životnému prostrediu, nevyžaduje žiadne chemické činidlá a nevytvárajú žiadny nebezpečný odpad.
Acey - G100Wlaserový stroj na odstraňovanie hrdzeHlavne používa vláknitý laser na odstránenie hrdze, oxidov, farieb a iných povlakov z povrchu kovov.
Ultrazvukové čistenie je tiež bežnou metódou. Jeho princípom je generovať vysoký - frekvenčný kmitačný signál prostredníctvom ultrazvukového generátora. Ultrazvukový prevodník prevádza túto vysokú frekvenčnú osciláciu - na vysoké - mechanické vibrácie, ktoré sa potom prenášajú do čistiacej kvapaliny. To generuje nespočetné malé bubliny v čistiacej tekutine. Tieto bubliny rýchlo rastú a blízko pod vplyvom ultrazvuku, ktoré vytvárajú silné nárazové sily a mikro - trysky, ktoré odstraňujú nečistoty, mastnotu a iné nečistoty z povrchového povrchu. V scenároch výroby batérií s relatívne nízkymi požiadavkami na presnosť čistenia a veľkými výrobnými stupnicami sa ultrazvukové čistenie môže použiť na čistenie terminálov v dávkach, čím sa zvýši účinnosť výroby. Pri používaní ultrazvukového čistenia sa však musí venovať starostlivosť na kontrolu času čistenia a koncentrácie čistenia, aby sa zabránilo zbytočnej korózii na povrchu terminálu.
Chemické čistenie využíva chemické činidlá na reagovanie s nečistotami na koncovom povrchu, ich rozpustenie alebo ich premena na ľahko čistiteľné látky. Napríklad kyslé roztoky sa používajú na odstránenie oxidov kovov a na odstránenie škvŕn oleja sa používajú alkalické roztoky. Výhodou chemického čistenia je jeho dôkladné čistenie, ktorý účinne odstraňuje niektoré tvrdohlavé kontaminanty. Má však tiež určité nevýhody, ako je napríklad potenciál znečistenia životného prostredia spôsobené chemickými činidlami a potreba dôkladného opláchnutia a neutralizácie terminálu po čistení, aby sa zabránilo chemickým zvyškom nepriaznivého ovplyvňovania následného zvárania a výkonu batérie.
