Laser welding for battery cells of hybrid vehicles

Abstract

[ES] Cada vez son más las empresas que fabrican productos parcial o completamente eléctricos que requieren baterías para su alimentación y uso, por lo que el uso de baterías eléctricas para alimentación de aplicaciones industriales es un sector en auge. Son múltiples, las empresa que se dedican al diseño y fabricación de estas baterías. El sector con más auge en esta tecnología, es el sector de la automoción como consecuencia de la electrificación e hibridación de los vehículos por parte de la mayoría de fabricantes.

El TFG que se propone tiene como objetivo principal realizar una investigación sobre diversas técnicas para unir entre sí células de baterías fabricadas en aluminio, proporcionando una unión capaz de optimizar el paso de la intensidad eléctrica de la forma más eficiente posible, en comparación a las uniones mecánicas, y por tanto minimizar la resistencia de contacto. Esta unión entre las distintas células se realiza mediante técnicas de soldadura, concretamente mediante soldadura láser.

El trabajo propuesto se centra en un estudio con una base completamente teórica que establece la técnica adecuada para la soldadura de estos materiales mediante tecnología láser, concretamente se va a realizar un estudio teórico teniendo en cuenta los posibles defectos que puedan aparecer en la unión centrándose en los siguientes parámetros:

1. Tipos de láser 2. Gases de protección 3. Patrones de soldadura 4. Modos de soldadura

El fin de este estudio es proporcionar una técnica o método que sea capaz de proporcionar la unión adecuada acorde con los parámetros mencionados cumpliendo con los requisitos establecidos en el posterior informe.

[EN] Nowadays there are more and more companies that manufacture partial or full electric products that require batteries for being used, so the adoption of the electric batteries to supply power for industrial applications is on the peak at the industrial sector. Lots of companies are involved on the design and manufacture of this batteries. The most important sector of this field is the automotive one, as a consequence of the electrification and hybridization of the vehicles by the majority of the manufacturers.

This Final Thesis is an overview article, which aim is to make a study about some techniques that allow the union between battery cells manufactured in aluminum, providing a union able to allow the electrical conduction thought it and on a better way than the mechanical unions, minimizing the contact surface. This joint between the cells is going to be developed using welding techniques, specifically laser welding. The proposed project, focus on a complete theoretical study that establish the most adequate technique for the welding of this materials using laser welding technologies. In particular a theoretical study is going to be developed taking into account the possible defects that could appear at the joint, focusing at the next parameters:

1. Laser types 2. Shielding gases 3. Welding patterns 4. Welding modes

The aim of this study is to propose a technique or method that is able to make the proper union, taking into account the parameters explained above, that accomplish with the requisites established at the following report.