1. Qu'est-ce qu'une machine à souder par points pour batteries ?

UN machine à souder par points pour batteries Il s'agit d'un équipement de soudage spécialisé qui génère une température élevée localisée en concentrant instantanément le courant, ce qui permet aux bornes (ou languettes) de la batterie de former une liaison métallurgique avec les matériaux de connexion (bandes de nickel, barres omnibus, etc.). Il est largement utilisé dans l'assemblage et la production de batteries au lithium (cylindriques, carrées, de type poche). Son principe de base repose sur l'utilisation de la chaleur par effet Joule générée par le passage du courant aux points de contact pour porter la zone de soudage à l'état fondu. Sous la pression des électrodes, une soudure solide et stable se forme sans endommager l'électrolyte interne ni les substances actives de la batterie.

Contrairement aux machines de soudage par points classiques, les machines de soudage par points pour batteries doivent répondre à trois exigences fondamentales : « faible impact thermique, haute précision et haute stabilité ». En effet, les batteries au lithium sont sensibles à la température (au-delà de 120 °C, l'électrolyte peut se décomposer) et les matériaux des bornes (cuivre, aluminium, nickel) présentent une forte conductivité thermique. Le soudage doit donc être effectué en quelques millisecondes afin d'éviter que la diffusion de la chaleur n'affecte les performances de la batterie.

La fonction principale de la batterie machine à souder par points

Réaliser la connexion mécanique et le chemin conducteur : grâce aux points de soudure, les cellules de la batterie sont fixées par des bandes de nickel et des barres omnibus, formant ainsi la structure mécanique du module/pack de batterie. Parallèlement, cela assure une faible conduction du courant entre les cellules, évitant les risques de surchauffe et d’incendie dus à un mauvais contact ;

Garantir la sécurité et la durée de vie de la batterie : les points de soudure de haute qualité peuvent résister aux cycles de charge et de décharge, aux environnements à haute et basse température, aux vibrations et aux chocs, empêchant les soudures erronées, le détachement (provoquant une température élevée locale et un incendie de la batterie) ou une résistance de contact excessive (entraînant une dégradation de l’autonomie et une perte de chaleur) ;

Amélioration de l'efficacité et de la constance de la production : La machine de soudage par points automatisée pour batteries permet un soudage par lots à grande vitesse (jusqu'à 200 points par minute) et, grâce à un contrôle précis du courant, de la pression et du temps, assure la constance des paramètres de chaque point de soudage, réduisant ainsi le taux de défauts du module de batterie ;

Adaptation à différents scénarios de production de batteries : pour différents types de batteries (petites batteries pour l’électronique grand public, batteries de puissance automobile, grandes batteries de stockage d’énergie) et différents matériaux de connexion (bandes de nickel, bandes de cuivre, bandes d’aluminium, bandes composites), nous fournissons des solutions de soudage personnalisées pour répondre à divers besoins de production.

2. Comparaison clé : Les dimensions essentielles pour choisir la machine à souder par points de batterie adaptée

3. Foire aux questions

(1) Pourquoi les joints de soudure de la machine à souder par points de batterie ont-ils tendance à se détacher ou à être mal connectés ?

Les principales raisons sont les suivantes : ① La précision du contrôle du courant est insuffisante (la fluctuation dépasse ±1 %), ce qui entraîne une profondeur de pénétration insuffisante ; ② La pression de l’électrode est instable et n’est pas ajustée en fonction de l’épaisseur du matériau ; ③ L’extrémité de l’électrode est fortement usée (problème courant sur les machines de soudage par points par résistance) et n’est pas rectifiée et remplacée rapidement ; ④ La surface à souder présente une couche d’oxyde ou des taches d’huile, et aucun prétraitement n’est effectué.

Solution : Choisissez une machine à souder par points à onduleur moyenne fréquence prenant en charge le contrôle en boucle fermée (précision du courant ±0,5 %) et équipée d'un système de régulation de pression adaptatif ; nettoyez régulièrement l'extrémité de l'électrode (il est recommandé de vérifier tous les 1000 soudages) ; essuyez les bornes et la surface des matériaux de connexion avec de l'alcool avant le soudage.

(2)Quelles sont les différences entre les machines de soudage par points pour batteries électroniques grand public et batteries de puissance ?

Batteries pour appareils électroniques grand public (comme les petites batteries cylindriques 18650 et 21700) : l’accent est mis sur la « haute précision et le faible impact thermique », et l’on utilise principalement des machines de soudage par points laser ou par micro-résistance. Le courant de soudage est ≤ 10 kA et la zone affectée thermiquement est ≤ 0,5 mm afin de ne pas endommager le boîtier de la batterie.

Batteries de puissance (par exemple, lithium fer phosphate carré, cylindres de grande capacité 4680) : l’accent est mis sur un courant élevé, une vitesse élevée et une grande stabilité. On utilise principalement des machines à souder par points à résistance à onduleur moyenne fréquence. Le courant de soudage est de 15 à 50 kA, la vitesse de soudage est supérieure ou égale à 100 points/minute, et la machine doit permettre la liaison de plusieurs stations et la production modulaire.

(3) Quelle est la consommation d'énergie de la machine à souder par points à batterie ? Existe-t-il des modèles économes en énergie ?

Machine de soudage par points AC traditionnelle : La consommation d'énergie pour 1000 points lors d'une seule session de soudage est d'environ 0,8 à 1,2 kWh, et la consommation d'énergie en veille est ≥ 50 W.

Machine de soudage par points à onduleur moyenne fréquence à économie d'énergie : La consommation d'énergie pour 1 000 points de soudage lors d'une session est de seulement 0,3 à 0,5 kWh, et la consommation en veille est inférieure ou égale à 10 W. Les économies d'électricité annuelles peuvent dépasser 30 % (calculées sur la base d'une production annuelle de 10 millions de points de soudage). (En supposant une facture d'électricité annuelle de 10 millions de kWh.)

Recommandation : Privilégiez les appareils dotés de moteurs à économie d’énergie et d’une fonction veille intelligente, et assurez-vous que leur facteur de puissance est supérieur ou égal à 0,95 (pour les appareils haut de gamme, ce facteur est supérieur ou égal à 0,95). Cela permet de réduire les pertes sur le réseau électrique.

(4) Laquelle est la plus adaptée au soudage des barres omnibus composites cuivre-aluminium, une machine à souder par ultrasons ou une machine à souder par résistance ?

Machine de soudage par ultrasons recommandée : Les points de fusion du cuivre et de l’aluminium diffèrent considérablement (1083 °C pour le cuivre et 660 °C pour l’aluminium). Le soudage par résistance est sujet à une fusion excessive de l’aluminium et insuffisante du cuivre, ce qui entraîne une résistance de soudure insuffisante. La machine de soudage par ultrasons réalise un soudage en phase solide par vibration mécanique, sans apport de chaleur, ce qui permet d’éviter l’oxydation des matériaux et les défauts dus à la différence de points de fusion. La résistance à la traction du point de soudure est supérieure ou égale à 120 N, répondant ainsi aux exigences de transmission de courant élevé des barres omnibus.

4. Suggestions de sélection : Trouvez rapidement la solution optimale en fonction de vos besoins.

S'il s'agit d'une usine d'assemblage de batteries pour appareils électroniques grand public (téléphones portables, batteries externes, ordinateurs portables) : si le budget le permet, choisissez une machine de soudage par points laser (avec un impact thermique minimal et une haute précision) ; si le budget est limité, choisissez une machine de soudage par points à résistance micro-moyenne fréquence (avec un faible coût et une forte compatibilité) ;

S'il s'agit du soudage de barres omnibus composites cuivre-aluminium (pour les batteries de stockage d'énergie et les batteries de puissance haut de gamme) : la machine de soudage par points à ultrasons doit être sélectionnée pour éviter les défauts de soudage causés par le soudage par points par résistance ;

Pour la production personnalisée à petite échelle (laboratoires, petites usines de fabrication) : choisissez une machine à souder par points portable, qui prend en charge le réglage manuel des paramètres, est de petite taille, facile à utiliser et a un faible coût de soudage unitaire.