Trong sản xuất bộ pin, các tế bào ( cell ) pin thường đã được lắp ráp sẵn và người kỹ sư gặp thách thức trong việc đưa ra một thiết kế để ghép chúng thành chuỗi và song song để cung cấp năng lượng tối ưu. Một tế bào ( cell ) pin Li-ion điển hình được làm bằng thép cán nguội mạ niken. Chúng ta biết rằng chúng ta có thể dễ dàng ghép một thanh niken hoặc thép vào vật liệu này, nhưng cả hai vật liệu đều có mức trở kháng cao. Do đó, lý tưởng nhất, kỹ sư sẽ chọn vật liệu tab dẫn điện hơn như nhôm hoặc đồng, những vật liệu sẽ giảm thiểu tổn thất nhiệt và cung cấp phương tiện để xả và sạc pin nhanh chóng. Tuy nhiên, liệu những vật liệu khác nhau này có thể được kết hợp với nhau khơng? Cơng nghệ hàn nào tốt nhất? Chúng ta hãy xem xét.
❖ Phương pháp hàn bằng điện trở.
Độ dẫn điện của vật liệu hạn chế phần nào khả năng kết nối các vật liệu sử dụng công nghệ hàn điện trở. Như tên cho thấy, cần có điện trở để làm nóng và nóng chảy các bộ phận. Khi vật liệu dẫn điện - như nhôm hoặc đồng - thì cơng nghệ này khơng phù hợp. Một số hợp kim mới kết hợp cả vật liệu điện trở và vật liệu dẫn điện đang bắt đầu được sử dụng - như Ni SS Cu (SIGMAclad®), - cung cấp một lớp điện trở để tạo mối hàn và một lớp dẫn điện để đáp ứng những thách thức trên.
❖ Phương pháp hàn Micro TIG.
Hàn vi TIG là một quá trình nhiệt hạch nghiêm ngặt, giới hạn vật liệu được kết hợp với những vật liệu có hóa chất tương thích: có thể hàn đồng với thép, nhưng nhơm với thép thì khơng.
19
❖ Phương pháp hàn laser.
Nói chung, hàn laser cũng là một q trình hàn nhiệt hạch. Tuy nhiên, các nguồn laser mới có thể tránh được q trình nhiệt hạch truyền thống và kết hợp các vật liệu với sự trộn lẫn giữa các kim loại một cách hạn chế. Kết quả là mối nối cơ học tương tự như Velcro®, cung cấp khả năng tiếp xúc điện và nhiệt tốt. Điều này cho phép ngay cả sự gia nhập không thể tưởng tượng trước đây của nhôm và thép cán nguội mà không tạo thành cấu trúc liên kim loại giòn của mối hàn nung chảy truyền thống.
Tuy nhiên, tính phù hợp và mục đích của mối hàn cần phải được kiểm tra kỹ lưỡng. Trong trường hợp của một mấu pin bằng nhôm với một tấm pin bằng thép cán nguội mạ niken có thể có sức kéo cơ học khá mạnh dọc theo hướng rung động dự kiến. Thử nghiệm nhiệt và giao động cho thấy rằng mối nối cơ học kết quả đáp ứng các yêu cầu về độ dẫn, độ bền và độ bền tổng thể. [5].
20