La fabrication des batteries pour véhicules électriques s’est imposée comme la plus importante application en croissance pour les machines de soudage laser, l’expansion mondiale de la capacité de production générant une demande sans précédent d’équipements de soudage à haute vitesse et haute fiabilité. L’assemblage des cellules cylindriques exige la soudure des languettes positives et négatives aux bornes de la cellule, la qualité des soudures influençant directement la résistance interne et la durée de vie cyclique à long terme. Les machines de soudage laser équipées de sources laser pulsées de 500 W à 1 500 W permettent d’obtenir des soudures cohérentes entre languettes et bornes, avec des profondeurs de pénétration contrôlées à ± 0,03 mm, une précision impossible à atteindre avec le soudage par résistance conventionnel sans risque d’endommager les composants internes de la cellule. La soudure des languettes sur les cellules « pouch » exige une précision encore plus grande, car les languettes en aluminium ou en cuivre ont généralement une épaisseur de 0,1 mm à 0,3 mm et doivent être soudées au collecteur de courant de la cellule sans percer la fine feuille ni générer d’éclaboussures pouvant provoquer des courts-circuits internes. Les machines de soudage laser dotées de capacités de façonnage d’impulsions délivrent d’abord une impulsion préchauffante à faible puissance afin de nettoyer la surface, suivie d’une impulsion de soudage à forte puissance, puis d’une impulsion de refroidissement pour contrôler la solidification, permettant ainsi d’atteindre des valeurs de résistance mécanique supérieures à 95 % de la résistance du matériau de base. Pour la soudure des barres collectrices (busbars), où les cellules sont connectées en série et en parallèle au sein d’un module, il s’agit de souder des barres épaisses en cuivre ou en aluminium aux bornes des cellules. La forte réflectivité du cuivre à la longueur d’onde de 1 070 nm exige des machines de soudage laser d’au moins 2 000 watts ou dotées de motifs oscillatoires spécialisés du faisceau afin d’assurer une pénétration de soudure constante. Concernant la soudure des empilements d’électrodes de batterie, des procédés de soudage robustes et reproductibles ont été développés pour souder des empilements de 50 feuilles de cuivre, soit seules, soit à une barre collectrice en cuivre de 0,5 mm d’épaisseur, les soudures étant vérifiées selon des critères clés tels que la géométrie du cordon, la porosité et la résistivité. Le procédé de soudage laser destiné aux applications batteries doit garantir une faible résistance électrique inférieure à 100 microohms afin de minimiser les pertes d’énergie dans les applications à forte puissance. Les systèmes automatiques de soudage laser équipés de guidage visuel et de robots à 6 axes offrent une reproductibilité allant jusqu’à ± 0,02 mm, ce qui permet d’effectuer des soudures complexes en trois dimensions sur les composants des modules de batterie. Ces systèmes réduisent les coûts de main-d’œuvre et assurent une qualité de soudure constante sur des milliers de joints identiques par pack de batterie. Un système de soudage laser entièrement clos de classe 1 garantit un fonctionnement sûr dans des environnements de production standard, répondant ainsi aux exigences de sécurité des installations de fabrication de batteries. Nos machines de soudage laser sont déployées dans des gigafactories de batteries à travers le monde, soutenant la production de cellules lithium-ion destinées aux véhicules électriques, aux outils électroportatifs et aux systèmes de stockage d’énergie stationnaires. Contactez-nous pour discuter de vos besoins en matière de soudage de batteries et recevoir des recommandations de machines adaptées à votre application.