1. Objašnjenje odnosa između zavarivanja i terminala
CCS modula (sistem za kontakt ćelije) je montaža kontakta ćelije, poznata i kao integrisani sabirnica ili montaža kabelskog snopa. Prvenstveno se sastoji od komponenti za kupovinu signala (poput fleksibilnih tiskopisanih pločica (FPC), tiskane pločice (PCB), i fleksibilni ravni kablovi (FFC), plastične konstrukcijske komponente. Igraju ključnu ulogu u seriju i paralelno kroz metode poput laserskih zavarivanja, a to su laserski zavarivanje Priključci između stanica i na taj način formiraju osnovnu arhitekturu modula. Komponente za prikupljanje signala, priključene na komponente za otkrivanje baterije i napona i prenose u sustav za upravljanje baterijama (BMS) i tačno upravlja statusom baterije u stvarnom vremenu, osiguravajući sigurnu i stabilnom radu baterije modul i cijeli sistem baterije.
Terminal, kao ključna komponenta koja povezuje ćeliju baterije na vanjski krug, djeluje poput "mosta" u bateriji. Jedan kraj povezuje se na elektrode unutar baterije, dok se drugi kraj povezuje na komponente kao što su bakrene i aluminijske sabirnice unutar CCS-a. Tijekom modula CCS zavarivanje, kvaliteta zavarivanja terminala i komponente CCS direktno utječe na performanse cijelog modula baterije. Slab zavar može povećati otpornost na kontakt, generirajući prekomjernu toplinu tokom punjenja i pražnjenja, smanjujući efikasnost konverzije energije baterije i potencijalno postavljajući sigurnosne opasnosti poput pregrijavanja i požara. Loša provodljivost na mestu zavarivanja može uticati na trenutnu distribuciju unutar modula baterije, dodatno utičući na punjenje baterije i izveštavanje i skraćivanje svog životnog vijeka. Stoga je važnost terminala u modulu CCS zavarivanje samorazumljivo; To je ključna komponenta u osiguravanju pravilnog funkcioniranja modula baterije.
2. Uticaji ne čišćenja terminala
Neuspjeh u čišćenju terminala tokom modula CCS zavarivanje može dovesti do niza ozbiljnih problema. Tokom proizvodnje, transporta i skladištenja, terminalna površina neizbježno postaje kontaminirana raznim nečistoćom, poput prašine, ulja i oksida. Ti naizgled beznačajni kontaminanti zapravo su "nevidljive ubice" tokom procesa zavarivanja.
Prvo mogu dovesti do loših zglobova lemljenja. Zglobovi hladnog lemljenja zajednički su oštećenje zavarivanja. Dok se čini da je spoj za lemljenje povezan, nedostaje mu pouzdana metalna veza, ostavljajući sitne praznine ili neplaćene prostore. Ulje i oksidi ometaju difuziju i fuziju metalnih atoma za vrijeme zavarivanja. Za vrijeme zavarivanja ove nečistoće čine izolacijski sloj između terminala i CCS-a, sprečavajući da lemljenje iz potpuno vlaže površine terminala, što rezultira nedovoljnom čvrstoćom zavarivanje. Istraživanja pokazuju da se pojava hladnih lemljenica može biti čak 30% ili veća za zavarivanje bez čišćenja terminala, značajno utječe na pouzdanost električne veze modula baterije.
Nedovoljna snaga zavarivanja je i uobičajeni problem povezan sa nečistima terminala. Dnevnosti sprječavaju zavarivanje da formira uniformu, snažan šav. Tijekom upotrebe, moduli baterije podliježu različitim vanjskim silama, poput vibracija i udara. Moduli s nedovoljnom čvrstoćom zavarivanja podložni su pukotinama i odvajanju zbog tih sila, ugrožavajući strukturni integritet modula baterije i, zauzvrat utječe na pravilno funkcioniranje cjelokupnog sistema baterije. Uzmite module baterije električnih vozila, na primjer. Tokom vožnje stalno su izloženi vibracijama od naleta i naleta na putu. Ako je jačina zavarivanja nedovoljna, neuspeh se može brzo pojaviti, ugrožavajući sigurnost vožnje.
Nadalje, ugrožena provodljivost je i značajno pitanje. Moduli baterije moraju efikasno provoditi struju da bi se postiglo brzo punjenje i pražnjenje. Dnevnosti na površini terminala, posebno oksida i neki izolacijski kontaminanti, značajno povećavaju kontaktni otpor. Povećana otpornost znači više topline generira kada tekućim tokovima. Prekomjerna toplina ne samo da smanjuje efikasnost konverzije energije baterije i stvarne upotrebne kapacitete, već mogu dovesti i na ozbiljne opasnosti sigurnosti kao što su termalno odbjegljivanje. Bilo je slučajeva kada loša provodljivost na terminalnim zavarivanjem modula baterije dovela je do lokaliziranog pregrijavanja, u konačnici uzrokujući požare baterije i rezultirajući značajnim gubitkom života i imovine.
3. Prednosti čišćenja terminala
Budući da ne čisti terminali mogu prouzrokovati toliko problema, koje prednosti čisti ih donose za zavarivanje CCS-a?
Iz perspektive kvalitete zavarivanja čišćenje terminala može značajno poboljšati pouzdanost za zavarivanje i smanjiti rizik od hladnih zglobova. Na primjer, lasersko čišćenje koristi laserski snop visokog energije za osvjetljavanje terminalne površine, uzrokujući nečistoće i oksidne slojeve na površini da bi se moglo upijaju laserska energija, brzo proširiti i ispariti efikasno čišćenje terminalne površine. Lasersko čišćena terminalna površina vrlo je čista, omogućavajući mu potpuno osigurač sa lemljenjem, formirajući snažan intermetralni spoj. Studije su pokazale da čišćenje prije zavarivanja može povećati snagu smicanja zavarivanja za 20% -30%, značajno poboljšavajući pouzdanost zavarivanja i učinkovito smanjujući pojavu hladnih zglobova i odmorivanja.
Čišćenje terminala takođe reprodukuje ključnu ulogu u stabilnosti modula baterije. Kada se uklanjaju nečistoće na terminalnoj površini, otpor zavari postaje stabilniji i uniformirani. To znači da tijekom punjenja i postupka pražnjenja modula baterije teče struja više glatko, smanjujući lokalno pregrijavanje uzrokovano fluktuacijama otpora. Uzimanjem baterije u sisteme za pohranu energije kao primjer, stabilna distribucija zavarivanja i ujednačene otpornosti osiguravaju dosljedne performanse u dugoročnom, visokog trenutnog punjenja i usklađenosti za pražnjenje, sprječavanjem izblijedjela i skraćenim životnim vijekom zbog lokaliziranog pregrijavanja. To poboljšava stabilnost i pouzdanost čitavog sistema za pohranu energije.
Iz sigurnosne perspektive, čišćenje terminala baterije smanjuje rizik od termičkog bijega i drugih sigurnosnih incidenata u modulima baterije. Kao što je spomenuto ranije, nečisti terminali mogu stvoriti prekomjerne toplote zbog lošeg kvaliteta zavarivanja i povećanog otpora. Međutim, čišćenje terminala osigurava kvalitetu zavarivanja, smanjuje otpor i značajno smanjuje generaciju topline. Pogotovo u aplikacijama kao što su električna vozila, gdje je sigurnost baterije najvažniji, čišćenje terminala može učinkovito spriječiti ozbiljne sigurnosne incidente poput požara i eksplozija uzrokovanih pregrijavanjem, učinkovito zaštite život vozača i putnika.
4. Uvod u načine čišćenja
Sada kad razumijemo važnost čišćenja terminala baterije, pogledajmo zajedničke metode čišćenja terminala.
Lasersko čišćenje trenutno je široko korišteno metoda čišćenja. Ova metoda koristi laserski snop visokog energije za osvjetljavanje površine baterije, uzrokujući nečistoće i oksidne slojeve na površini da bi odmah apsorbirali lasersku energiju, brzo proširivanje i isparavanje, postizanje efikasnog čišćenja površine terminalne površine. Lasersko čišćenje se može pohvaliti visokom preciznošću, omogućavajući precizno ciljanje terminala za baterije bez oštećenja okolnih područja. Ovo je ključno za čišćenje osjetljivih komponenti baterije. Na primjer, u proizvodnji novih energetskih vozila baterije, terminali baterije su mali i okruženi su brojnim osjetljivim komponentama. Lasersko čišćenje može precizno ukloniti kontaminante sa terminalne površine bez utjecaja na druge komponente. Nadalje, to je ne-kontaktna metoda čišćenja, eliminirajući efekte mehaničkog trošenja na terminale i smanjujući rizik od oštećenja. Također je ekološki prihvatljiv, koji ne zahtijevaju nikakve kemijske reagense i ne stvara opasni otpad.
Acey-g100wLasersko sredstvo za uklanjanje hrđeuglavnom koristi laser od vlakana za uklanjanje hrđe, oksida, boja i drugih premaza sa površine metala.
Ultrazvučno čišćenje je takođe uobičajena metoda. Njegov princip je generiranje visokofrekventnog oscilacijskog signala kroz ultrazvučni generator. Ultrazvučni pretvarač pretvara ovu visokofrekventnu oscilaciju u visokofrekventne mehaničke vibracije, koji se zatim prenose u tekućinu za čišćenje. Ovo generira bezbroj sitnih mjehurića u tekućini za čišćenje. Ovi mjehurići brzo rastu i zatvaraju pod utjecajem ultrazvuka, generirajući snažne utjecajne sile i mikro-mlaznice, koji sa terminalne površine uklanjaju prljavštinu, mast i druge nečistoće. U scenariji proizvodnje baterije sa relativno niskim preciznim zahtjevima i velikim proizvodnim vagama, ultrazvučno čišćenje može se koristiti za čišćenje terminala u serijama, poboljšavajući efikasnost proizvodnje. Međutim, prilikom upotrebe ultrazvučnog čišćenja mora se poduzeti za kontrolu koncentracije vremena za čišćenje i čišćenje koncentracije rješenja kako bi se izbjegla nepotrebna korozija na terminalnoj površini.
Hemijsko čišćenje koristi hemijske reagense za reakciju s nečistoćom na terminalnoj površini, otapanje ili ih pretvaranje u lako čišćenje tvari. Na primjer, za uklanjanje metalnih oksida koriste se kisela rješenja, a alkalna rješenja koriste se za uklanjanje mrlja za ulje. Prednost hemijskog čišćenja je njegov temeljni učinak čišćenja, efikasno uklanjanje nekih tvrdokornih kontaminanata. Međutim, također ima određene nedostatke, poput potencijala zagađenja okoliša uzrokovano hemijskim reagensima, te potreba za temeljnim ispiranjem i neutralizacijom terminala nakon čišćenja za sprečavanje hemijskih ostataka od negativnih utjecaja na naknadno zavarivanje i performanse baterije.
