초음파 와이어 본딩 : 고성능 배터리 팩을위한 궁극적 인 연결

Kevin은 Dongxin Electronic Technology의 엔지니어이자 설립자로서 독일의 경쟁력있는 자동차 부문의 수석 프로세스 엔지니어 인 Marcus와 같은 전문가들과 깊은 기술 토론에서 수년을 보냈습니다. 대화는 가격이 거의 없습니다. 그것들은 정밀, 신뢰성 및 제조의 기본 과학에 관한 것입니다. 반복적이고 중요한 주제는 완벽한 것을 창조하는 데 어려움입니다. 전기 같은 연결 현대 내부 배터리 팩. 개인의 수백 또는 수천에 가입하는 방법의 선택 배터리 세포는 사소한 것이 아닙니다. 전체 시스템의 안전, 수명 및 성능을 지시합니다. EV 그리드 저장 장치에. 이 기사는 이유를 탐구 할 것입니다 초음파 철사 본딩 이 작업의 우수한 방법으로 등장했습니다. 우리는 기술을 분류하고, 대안과 비교하고, 이것이 정확한 방법을 설명 할 것입니다. 노예 프로세스는 비교할 수없는 유연성과 안전을 제공합니다 배터리 조작.

배터리의 초음파 와이어 본딩은 정확히 무엇입니까?

마음에 초음파 철사 본딩 솔리드 스테이트 용접 공정입니다. 열을 사용하여 재료를 녹이는 전통적인 용접과 달리이 기술은 고주파 진동을 사용하여 강력한 야금을 만듭니다. 노예. 다음은 a의 맥락에서 작동하는 방법입니다 배터리 팩: a 노예 헤드 프레스 a 철사 (일반적으로 알류미늄 또는 구리) 표면 a 배터리 셀 단말기. 그런 다음 도구는 An에서 진동합니다 초음파 주파수, 일반적으로 60 ~ 120 kHz.

이 빠른 미세한 스크러빙 동작은 두 가지를 수행합니다. 첫째, 접촉 표면에서 산화물과 오염 물질을 제거합니다. 둘째, 플라스틱 변형을 유발합니다 철사 그리고 터미널 표면, 두 물질의 원자를 전자를 공유하고 진실하고 영구적 인 것을 형성하는 밀접한 접촉으로 두 물질의 원자를 가져옵니다. 용접. 외부가 없습니다 열은 초음파에서 사용됩니다 Bonding, 민감한 작업을 할 때 큰 이점입니다. 배터리 세포. 전체 노예 밀리 초로 형성되어 내구성이 뛰어나고 전도성이 높습니다. 연결 열 응력을 도입하지 않고 셀. 이것이 핵심입니다 배터리 본딩 기술.

배터리 팩에서 강한 결합이 그렇게 중요한 이유는 무엇입니까?

A 배터리 팩 용서할 수없는 환경입니다. 일정한 대상이됩니다 진동 차량 이동으로 인한 스트레스뿐만 아니라 열 순환 (충전 및 배출)으로 인한 팽창 및 수축. 약하거나 일관성이 없습니다 노예 재난을위한 레시피입니다. 경우 a 연결 실패하면, 지원하는 셀의 전체 줄은 죽어서 팩. 품질이 좋지 않습니다 노예 완전히 실패하지는 않으면 원치 않는 전기 저항이 발생합니다.

이 저항은 열을 생성하고 감소시킵니다 팩전체적으로 능률, 그리고 조기 노화로 이어질 수 있습니다 셀. 최악의 시나리오에서는 과도한 열이 결함이 있습니다 노예 포인트는 열 런 어웨이 이벤트를 트리거 할 수 있습니다. 따라서, 기계적 그리고 전기 같은 모든 싱글의 무결성 노예 가장 중요합니다. 각 노예 강력하고 반복적이어야하며의 삶의 가혹한 운영 조건을 견딜 수 있어야합니다. 배터리 팩. 이것이 이유입니다 품질 요구 사항 에 대한 노예 프로세스는 매우 엄격합니다 EV 산업.

와이어 본딩은 다른 배터리 연결 방법과 어떻게 비교됩니까?

엔지니어는 여러 가지가 있습니다 상호 연결 방법 배터리 주로 세포 스팟 용접, 레이저 용접, 그리고 철사 본딩. 각각은 그 자리가 있지만 철사 본딩 특히 현대식의 독특한 장점 조합을 제공합니다 배터리 팩 디자인.

하는 동안 레이저 용접 특정 형상의 경우 더 빠를 수 있으며, 상당한 열을 도입하고 매우 단단한 것을 만듭니다. 노예 진동으로 인한 실패에 취약 할 수 있습니다 열 팽창. 스팟 용접 성숙한 기술이지만 과열 위험이 있습니다. 셀. 철사 본딩대조적으로, 유연하고 스트레스가 낮은 스트레스를 제공합니다 노예 그것은 중요한 안전 기능으로 두 배가됩니다.

성공적인 배터리 본드의 주요 요구 사항은 무엇입니까?

완벽한 달성 노예 매번 여러 요인을 신중하게 제어해야합니다. 재료, 기계 및 프로세스 전문 지식을 결합한 과학입니다. a 제조업체 본딩 장비의 우리는 고객과 협력하여 이러한 요소를 최적화합니다.

1. 표면 결합성: 표면 의 배터리 셀 터미널과 연결 버스 바는 깨끗해야합니다 채권. 산화물, 오일 및 기타 오염 물질은 강한 야금을 예방할 수 있습니다. 노예 형성에서. 재료와 같은 니켈-도금 강철 또는 깨끗한 알류미늄 우수합니다 본딩.
2. 올바른 결합 매개 변수: 와이어 본더 정확한 상태로 프로그래밍해야합니다 결합 매개 변수 구체적으로 애플리케이션. 여기에는 클램핑 력, 양이 포함됩니다 초음파 에너지 및 기간 노예. 이 매개 변수는 철사 재료, 지름및 기판 재료.
3. 고품질 와이어: 본딩 철사 그 자체가 중요합니다 요소. 일관성이 있어야합니다 지름, 순도 및 인장 강도. 둘 다 알류미늄 그리고 구리 철사 함께 사용됩니다 알류미늄 우수한 것으로 더 일반적입니다 노예 특성 및 비용 효율성.
4. 정밀 도구: 본드 헤드 그리고 본딩 도구 (웨지)는 정확한 공차로 제조되어야합니다. 도구의 마모 또는 손상은 품질이 좋지 않을 수 있습니다. 노예.

이 네 가지 요소를 올바르게 얻는 것은 반복 가능하고 신뢰할 수있는 열쇠입니다. 노예 프로세스.

배터리 셀 표면에 와이어를 연결할 수 있습니까?

짧은 대답은 아니오입니다. 결합성 중요합니다 요구 사항. a의 성공 철사 노예 재료 페어링에 크게 의존합니다. 초음파 철사 본딩 어려운 다른 재료에 결합하는 데 탁월합니다 용접 다른 방법을 사용합니다. 가장 일반적인 시나리오 배터리 팩 집회 ~이다 본딩 안 알류미늄 철사 a 니켈-a 배터리 셀. 이 조합은 매우 신뢰할 수 있고 강력합니다 노예.

그러나 시도하고 있습니다 노예 오염되거나 비 이상적입니다 표면원시 강철 또는 특정 유형의 플라스틱과 같은 것이 실패합니다. 생산을 시작하기 전에 엔지니어 수행해야합니다 결합성 종종 풀 테스트를 포함한 연구 파괴적 테스트를 당기는 데 필요한 힘을 측정합니다 철사 에서 인주. 이 데이터는 선택한 재료를 검증합니다 결합 매개 변수, 보장 연결 필요한 것을 충족합니다 기계적 힘. Dongxin에서는 광범위한 것을 제공합니다 프로세스 지원 고객이 자료를 검증하고 최적화 할 수 있도록 노예 최고를위한 프로세스 신뢰할 수 있음.

와이어 자체는 배터리 팩의 퓨즈 역할을하는 방법은 무엇입니까?

이것은 아마도 가장 설득력있는 이점 일 것입니다 와이어 사용 본딩 ~을 위한 배터리 사이. 모든 싱글 철사 연결하는 데 사용됩니다 셀 또한 매우 정확한 역할을합니다 퓨즈. 이 개념은 "가용성 결합"으로 알려져 있습니다. 그만큼 지름 그리고 결합의 길이 철사 단일이라면 신중하게 선택됩니다 셀 반바지 나 경험 과전류 이벤트, 철사 연결하면 제어 된 방식으로 가열되고 녹입니다.

이 행동은 즉시 잘못을 분리합니다 셀 나머지에서 팩, preventing a cascading failure that could otherwise lead to a fire. 그것은 개인에게 보호를 제공합니다 셀 레벨은 더 크고 기존의 퓨즈가 할 수없는 것입니다. 싱글 철사 역할을합니다 퓨즈 셀당 혁신적인 안전 기능입니다. 철사 본딩이 허용됩니다 제조업체 디자인 및 빌드 배터리 강력하고 효율적 일뿐 만 아니라 본질적으로 더 안전한 팩. 싱글 노예 철사 지휘자와 보호자가됩니다.

와이어 본딩이 유연한 제조 솔루션으로 만드는 이유는 무엇입니까?

현대의 배터리 팩 디자인은 복잡합니다. 그들은 종종 다른 높이, 각도 및 방향에서 세포를 연결하는 것을 포함합니다. 철사 본딩 기술은 놀라운 기하학을 제공합니다 유연성 이 디자인을 수용합니다. 단단한 버스 바 또는 탭과 달리 본딩 철사 계산 된 것으로 형성 될 수 있습니다 고리 격차를 해소하고 제공합니다 정리 다른 구성 요소에 대해.

이것 본딩이 허용됩니다 다양한 경우 상호 연결 계획 :

• 세포에 세포 a 내의 연결 기준 치수.
• 버스 바로 셀 세포의 줄을 결합하기위한 연결.
• 셀에서 PCB 감지 및 관리 전자 장치를 통합하기위한 연결.

또한이 기술은 쉽게 할 수 있습니다 적응하다 다른 배터리 형식을 포함합니다 원통형 세포 (18650 년대 또는 21700 년대), 파우치 세포 및 프리즘 세포. 이 적응성이 만듭니다 철사 본딩 유연한 사람에게 이상적인 선택 조작 다르게 생산해야 할 라인 배터리 팩 디자인. 그것은 매우 높습니다 유연한 생성 방법 노예.

배터리 팩의 와이어 본딩 공정을 어떻게 자동화합니까?

대규모 배터리 팩 생산, 수동 손질 옵션이 아닙니다. 일관성, 속도 및 품질을 보장하기 위해 프로세스를 완전히 자동화해야합니다. 이곳은 자동화 된 곳입니다 와이어 본더 이 정교한 기계는 대량으로 설계되었습니다 집회 그리고 몇 가지 주요 기술을 통합합니다.

현대 와이어 본더 ~을 위한 배터리 생산과 같은 생산 WS9820 자동 두꺼운 알루미늄 와이어 웨지 본더, 고급 로봇 공학을 사용하여 배치합니다 본드 헤드 미크론 수준 정확도로. 통합 비전 시스템은 정확한 위치를 식별합니다. 노예 각각의 대상 셀 그리고 부스 바, 약간의 변형을 보상합니다 팩 집회. 그런 다음 기계가 수행합니다 노예 사이클 - 피킹 철사, 첫 번째 형성 노예, 형성 고리, 두 번째 생성 노예그리고 찢어짐 철사- 모든 부분은 1 초 만에. 이 수준 오토메이션 필수적입니다 자동화 단일 EV에 필요한 수천 개의 개별 와이어 본드 배터리 팩.

배터리 연결에 적합한 와이어 본더를 어떻게 선택합니까?

권리를 선택합니다 배터리 용 와이어 본더 사양 시트를 보는 것 이상을 포함합니다. 그것은 당신의 특정을 충족시키는 솔루션을 찾는 것입니다 개별 프로세스 요구 사항. an 엔지니어 Marcus와 마찬가지로 몇 가지 주요 요소를 평가할 것입니다.

1. 와이어 기능: 기계가 필요한 것을 처리 할 수 ​​있습니다 철사 지름 그리고 재료? 을 위한 배터리 응용 프로그램은 종종 두껍게 ​​의미합니다 알류미늄 철사 (예 : 200-500 미크론).
2. 처리량과 속도: 기계는 분당 얼마나 많은 채권을 만들 수 있습니까? 이것은 생산 능력에 직접적인 영향을 미칩니다.
3. 접근성: 할 수 있습니다 본드 헤드 필요한 모든 것에 도달하십시오 노예 귀하의 복잡한 지오메트리 내의 위치 배터리 팩? 여기에는 z 축 이동 및 회전이 포함됩니다 능력.
4. 소프트웨어 및 제어: 소프트웨어가 직관적입니까? 품질 관리를 위해 실시간 프로세스 모니터링 및 데이터 로깅을 제공합니까?
5. 공급 업체 지원: 제조업체 강력한 설치, 교육 및 진행중인을 제공합니다 프로세스 지원? 이것은 종종 가장 중요한 요소입니다. 권리를 선택합니다 배터리 연결 용 보더 장기 파트너를 선택하는 것입니다.

엔지니어는 어떤 종류의 프로세스 지원을 기대해야합니까?

공급 업체가 공급 업체가 공급 업체에서 진정한 파트너로 전환하는 곳입니다. 로서 엔지니어, 당신은 포괄적 인 것을 기대해야합니다 프로세스 지원. Dongxin에서 우리는 이것을 우리의 제안의 핵심 부분으로보고 있습니다. 수년간의 경험. 본딩 시스템에 투자하면 여러 영역에서 지원을 받아야합니다.

첫 번째는 응용 프로그램 개발입니다. 여기에는 공급 업체의 엔지니어와 협력하여 최적을 결정하는 것이 포함됩니다. 결합 매개 변수 특정 재료 및 제품 설계. 여기에는 포함됩니다 노예 테스트 및 검증. 두 번째는 훈련입니다. 기술자와 엔지니어는 장비의 작동, 유지 관리 및 문제 해결 방법에 대해 완전히 교육을 받아야합니다. 마지막으로 지속적인 지원이 필요합니다. 프로세스 문제가 발생하면 문제를 진단하는 데 도움이되는 전문가에게 액세스해야합니다. 노예 프로세스 자체. 이 협업 관계는 당신이 달성 할 수 있도록합니다 최고 품질 그리고 당신의 수율 본드 배터리 팩. 회사가 좋아합니다 헤세 이것으로 유명하며, 우리가 초과하려고 노력하는 표준입니다. 우리는 그것을 찾기 위해 노력합니다 적합한 모든 고유 한 솔루션 요구 사항.

주요 테이크 아웃

초음파 철사 본딩 Advanced 조립에서 초석 기술이되었습니다. 배터리 팩. 기억해야 할 가장 중요한 것들은 다음과 같습니다.

• 저열 과정 : 강력하고 신뢰할 수있는 야금을 만듭니다 노예 외부 열을 바르지 않고 민감한 것을 보호하십시오 배터리 열 손상으로 인한 세포.
• 고유 안전 : 본딩 철사 정확한 개인 역할을합니다 퓨즈 각각에 대해 셀, 전체의 안전성과 신뢰성을 극적으로 증가 배터리 팩.
• 설계 유연성 : 철사 본딩이 허용됩니다 복잡한 3D 상호 연결의 경우 현대적이고 고밀도에 이상적입니다. 팩 디자인과 다양한 셀 형식.
• 다른 재료에 대한 우수 : 내구성이 뛰어납니다 노예 COMMEN 사이 배터리 재료와 같은 알류미늄 철사 그리고 니켈-도금 터미널.
• 자동화는 핵심입니다. 대량 생산은 완전 자동화에 의존합니다 와이어 본더 수천 개의 셀을 연결하는 데 필요한 속도, 정밀성 및 반복성을 제공합니다.
• 파트너십은 중요합니다. 올바른 장비를 선택하는 것은 깊은 전문 지식과 지속적인 공급 업체를 찾는 것입니다. 프로세스 지원 당신이 성공하는 데 도움이됩니다.