Sapevi che la tecnologia del gruppo batterie di alimentazione viene applicata da Tesla da più di dieci anni?

    Tesla ha applicato un'applicazione specifica nella tecnologia di saldatura a ultrasuoni al suo sistema di batterie. Il Wire Bonding ha reso sempre più discussa l'applicazione della tecnologia di saldatura a ultrasuoni nel campo del collegamento di gruppi di batterie di potenza. L'applicazione della saldatura ad ultrasuoni sulle batterie di potenza può essere vista nell'applicazione del focus principale sulla saldatura dell'orecchio, la saldatura dei fusibili.

Caratteristiche della saldatura ad ultrasuoni

• È possibile utilizzare un'ampia gamma di materiali saldabili per la saldatura degli stessi materiali metallici, in particolare materiali ad alta conduttività e ad alta conducibilità termica (come oro, argento, rame, alluminio, ecc.) e alcuni metalli refrattari, nonché metalli dissimili con proprietà ampiamente variabili. I materiali (come conduzione del calore, durezza, punto di fusione, ecc.), metallici e non metallici, plastica e altri materiali, possono anche completare la differenza di spessore tra la saldatura del materiale dispari e la saldatura della lamina multistrato;

• La saldatura non è energizzata, non è richiesta alcuna fonte di riscaldamento esterna e non sono presenti microporosità e altri difetti nel giunto, non si formano composti intermetallici fragili e non si verificano spruzzi di metallo fuso facilmente presenti durante la saldatura a resistenza;

• Le proprietà fisiche e meccaniche del metallo saldato non cambiano microscopicamente. La resistenza al carico statico e la resistenza alla fatica del giunto saldato sono superiori a quelle del giunto saldato a resistenza elettrica e la stabilità è buona;

• La pellicola o il rivestimento di ossido superficiale del metallo da saldare ha scarso effetto sulla qualità della saldatura e il lavoro di preparazione della saldatura prima della saldatura è relativamente semplice;

• Minore potenza richiesta per la saldatura; minore deformazione delle saldature;

• Non è necessario aggiungere leganti, riempitivi o solventi, presenta i vantaggi di un funzionamento semplice, velocità di saldatura elevata, elevata resistenza dei giunti ed elevata resistenza alla produzione;

Principi di saldatura ad ultrasuoni

    La saldatura ad ultrasuoni è un metodo di saldatura in fase solida in cui il collegamento tra le saldature viene ottenuto mediante la vibrazione elastica ad alta frequenza del sistema acustico e il mantenimento della pressione statica tra i pezzi. Sotto l'azione congiunta della pressione statica e dell'energia di vibrazione elastica, la saldatura trasforma l'energia di vibrazione elastica in energia di attrito, energia di deformazione ed energia termica tra i pezzi, in modo che la superficie dei due pezzi formi un accoppiamento metallico puro e una diffusione atomica, ottenendo così una saldatura per attrito. Il principio è mostrato di seguito.

    Allo stato attuale, la ricerca sulla saldatura ad ultrasuoni ad alta potenza di piastre più spesse (0,8–3,0 mm) si concentra principalmente su parti strutturali in lega di Al e Mg. La saldatura ad ultrasuoni ad alta potenza Cu, Al nei pacchi polari delle batterie al litio e in altri settori è una delle direzioni di ricerca più importanti.