Véhicules électriques et soudage par ultrasons pour jeux de barres

May 24, 2023

Améliorations du soudage par ultrasons (lié à la technologie CLC) par rapport au soudage conventionnel

À mesure que le marché des véhicules électriques continue de croître, les constructeurs chercheront des solutions pour améliorer les processus technologiques actuels des véhicules électriques en matière deperformances de la batterie , tels que l'efficacité, la durée de vie de la batterie et le temps de charge. Pour maximiser ces facteurs potentiels clés, le soudage par ultrasons jouera un rôle crucial dans ces avancées technologiques. Depuis les années 1980, l’industrie de fabrication de faisceaux de câbles automobiles est considérée comme le plus grand utilisateur de soudage par ultrasons.

Dans les véhicules électriques, de grandes banques de cellules de batterie sont fusionnées dans des packs scellés pour obtenir la tension et le courant de fonctionnement requis pour alimenter le moteur électrique d'un véhicule. Les deux principales préoccupations concernant les véhicules électriques sont le stockage d’énergie et l’autonomie. Les équipementiers abordent ces problèmes de deux manières : en créant des batteries plus grandes qui permettent une plus grande autonomie et en créant des batteries plus puissantes qui permettent une charge plus rapide.

Avec le développement des véhicules électriques, les constructeurs ont découvert que les jeux de barres constituent la solution idéale pour améliorer la conduction dans les véhicules électriques. Les barres omnibus sont des conducteurs aplatis qui révolutionnent le paysage des véhicules électriques. Ils sont logés à l'intérieur d'un appareillage de commutation, de panneaux de distribution et d'enceintes de barres blindées pour la distribution locale d'énergie à courant élevé. Un jeu de barres est une bande ou une barre métallique en cuivre, en laiton ou en aluminium qui met à la terre et conduit l'électricité.

Avec la mise en œuvre de jeux de barres dans les véhicules électriques, une procédure d'assemblage sensible et solide est nécessaire pour garantir la conductivité. La technologie de soudage par ultrasons est un procédé d'assemblage éprouvé qui est idéal, comme le spécifient les constructeurs automobiles, pour une utilisation dans les jeux de barres et l'électronique de puissance. Avec le soudage par ultrasons, les paramètres peuvent être contrôlés et il y a moins de contraintes sur la soudure, ce qui rend les soudures reproductibles et précises. Le soudage par ultrasons est le procédé d'assemblage préféré pour les barres omnibus.

TECH-SONIC a développé un processus d'assemblage par ultrasons de pointe appelé « CLC » ou Closed Loop Control. Le soudage par ultrasons conventionnel fonctionne sur un cylindre pneumatique qui peut présenter certaines incohérences avec la variation de l'air, mais le soudage par ultrasons à contrôle en boucle fermée de TECH-SONIC utilise un servomoteur électrique et des cellules de pesée en conjonction avec une soudeuse à ultrasons. Cette intégration permet aux utilisateurs de contrôler et de surveiller la force et l'amplitude appliquées pendant le processus de soudage. TECH-SONIC appelle ce processus « soudage en plusieurs étapes », transformant un système en boucle autrefois ouverte en un système en boucle fermée. Cette technologie offre un contrôle de qualité supérieur avec des résultats de soudage hautement reproductibles, créant ainsi des économies significatives. C'est le processus d'adhésion idéal pourJeux de barres pour véhicules électriquespour assurer une soudure conductrice et solide.

Le soudage par ultrasons à contrôle en boucle fermée de TECH-SONIC utilise un servomoteur électrique et des cellules de pesée en conjonction avec une soudeuse à ultrasons. Cette intégration permet aux utilisateurs de contrôler et de surveiller la force et l'amplitude appliquées pendant le processus de soudage. TECH-SONIC appelle ce processus « soudage en plusieurs étapes », transformant un système en boucle autrefois ouverte en un système en boucle fermée. Cette technologie offre un contrôle de qualité supérieur avec des résultats de soudage hautement reproductibles, créant ainsi des économies significatives. Il s’agit du processus d’assemblage idéal pour les barres omnibus afin de garantir une soudure conductrice et solide.

Les jeux de barres existent en différentes tailles et formes qui déterminent la quantité maximale de courant électrique qu'un conducteur peut transporter avant de se détériorer. Les barres omnibus sont généralement fabriquées à partir de cuivre, de laiton ou d'aluminium résistant à la corrosion dans des tubes pleins ou creux. La forme et la taille d'un jeu de barres, qu'il s'agisse de bandes plates, de barres pleines ou de tiges, permettent une dissipation thermique plus efficace en raison du rapport surface/section transversale élevé. Les barres omnibus en cuivre s'oxydent généralement avec le temps mais restent conductrices. C'est pourquoi il est important de revêtir le jeu de barres pour le protéger de l'oxydation. Les trois objectifs principaux du revêtement des barres omnibus sont : inhiber la corrosion, augmenter la conductivité et à des fins esthétiques. La taille actuelle des jeux de barres utilisés dans les applications automobiles est de 35, 50 et 90 mm2. Aujourd’hui, une batterie comporte environ 15 à 20 jeux de barres.