b. Hệ thống điều khiển và nguồn
4.3 Thiết kế hệ thống trục Z và đầu hàn
4.3.5 Vật liệu của tab (dả i) kết nối
Sau khi thu thập dữ liệu từ các thí nghiệm hàn điểm cell pin với các tab Hilumin® và Nickel tương ứng, các cấu hình điện áp đã lọc được sử dụng làm điện áp đầu vào để mơ phỏng trong COMSOL[5]. Dịng điện tích hợp chạy trong hai mơ hình, một mơ hình bao gồm vật liệu tab kết nối làm bằng thép Hilumin® (UNS G10060)[5] và một mơ hình khác có tab kết nối Nickel 200 ( UNSN02200 )[5] , được so sánh như trong Bảng 4.2.
Bảng 4.2: So sánh dòng hàn giữa chất liệu của tab ( dải ) kết nối [10].
+ Hilumin ( màu xanh dương ).
+ Nickel ( màu đỏ ).
+ Current ( dòng hàn ) - đơn vị: Ampe (A).
51
Có thể thấy nó rằng biên độ tối đa của cấu hình dịng điện của kiểu máy có mấu nối Niken cao hơn một chút so với kiểu máy có mấu nối Hilumin®, do độ dẫn điện của Niken 200 cũng tương đối cao hơn độ dẫn điện của Hilumin®. Nhiệt độ tối đa của các tab Hilumin® và Nickel xảy ra trong q trình hàn điểm cũng được khảo sát thơng qua mô phỏng và được minh họa trong Bảng 4.3.
Bảng 4.3: So sánh nhiệt độ tối đa giữa các tab Hilumin® và Nickel [10].
+ Hilumin ( màu xanh dương ).
+ Nickel ( màu đỏ ).
+ Temperature ( nhiệt độ ) - đơn vị: ° C
52
Đến điểm nóng chảy của gang dẻo và niken nguyên chất với các giá trị tương ứng khoảng 1.150 ° C và 1.450 ° C . Hơn nữa, như đã thấy trong Bảng 4.4, nhiệt độ của cả hai tab Hilumin® và Nickel nhanh chóng giảm từ nhiệt độ tối đa xuống điểm dưới 100 ° C sau một vài giây trơi qua. Điều này có lợi cho quy trình hàn điểm nối tiếp trong đó tab kết nối và các cell pin có thể được hàn liên tục tại nhiều điểm để tăng diện tích tiếp xúc.
Bảng 4.4: Sự giảm nhiệt độ của các tab ( dải ) Hilumin® và Nickel [10].
+ Hilumin ( màu xanh dương ).
+ Nickel ( màu đỏ ).
+ Temperature ( nhiệt độ ) - đơn vị: ° C
53
Do đó, độ dẫn điện và độ bền cơ học của các tiếp điểm mối hàn được cải thiện. Tuy nhiên, các kết quả về dòng điện và nhiệt độ thu được từ mô phỏng chỉ được sử dụng để nghiên cứu các đặc điểm khác nhau giữa Hilumin® và vật liệu niken. Các giá trị thực tế của dòng điện và nhiệt độ xảy ra trong các chi tiết gia cơng thực có khả năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố ảnh hưởng khác như hệ số đối lưu nhiệt, bức xạ nhiệt, độ nhám bề mặt của vật liệu, v.v… .
Hơn nữa, để xác định Hilumin® hay niken nguyên chất phù hợp hơn khi làm vật liệu kết nối tab để hàn điểm, việc đo điện trở tiếp xúc và độ bền cơ học là cần thiết.
54