INSTRUÇÃO DE TRABALHO
Título: Soldagem a Laser de Barramentos (Busbars)
1. OBJETIVO
Detalhar o procedimento para a soldagem a laser dos barramentos (busbars) de cobre aos terminais de alumínio das células LiFePO4, garantindo uma conexão elétrica e mecânica de alta qualidade, baixa resistência e excelente durabilidade.
Nota: Este procedimento substitui o uso de parafusos em modelos de bateria de alta performance.
2. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS
- Equipamento: Máquina de solda a laser de fibra (Ex: IPG Photonics YLR-1500-AC)
- Gás de Proteção: Argônio (Ar) com pureza de 99,99%
- Gabarito de Fixação: Gabarito específico para posicionar e prender as células e os barramentos durante a solda
- Materiais: Células LiFePO4, Barramentos de Cobre Niquelado
3. SEGURANÇA
RISCO DE QUEIMADURAS E DANOS À VISÃO POR RADIAÇÃO LASER.
- OBRIGATÓRIO o uso de óculos de proteção específicos para o comprimento de onda do laser (1070 nm).
- A área de soldagem deve ser enclausurada e possuir um sistema de exaustão de fumos metálicos.
- O operador deve ser treinado e certificado para operar o equipamento a laser.
- NUNCA olhe diretamente para o feixe de laser, mesmo com óculos de proteção.
4. PARÂMETROS DE SOLDAGEM
Nota: Estes parâmetros são um ponto de partida e devem ser ajustados finamente pelo Engenheiro de Processos para cada lote de material.
5. PROCEDIMENTO PASSO A PASSO
1. Preparação:
- Limpar a superfície dos terminais das células e dos barramentos com álcool isopropílico para remover qualquer contaminação.
- Posicionar as células e os barramentos no gabarito de fixação, garantindo um contato perfeito (sem gaps) entre as peças.
2. Configuração da Máquina:
- Ligar a máquina de solda a laser e o sistema de exaustão.
- Abrir a válvula do cilindro de gás de proteção (Argônio).
- No software da máquina, carregar o programa de soldagem correspondente ao modelo da bateria.
- Verificar se os parâmetros de soldagem correspondem aos especificados na tabela acima.
3. Execução da Solda:
- Fechar a porta da cabine de soldagem.
- Iniciar o ciclo automático. A máquina irá posicionar o cabeçote de solda e executar o cordão de solda sobre a interface entre o barramento e o terminal.
- O processo deve ser contínuo e uniforme.
4. Resfriamento e Inspeção:
- Após o término do ciclo, aguardar 30 segundos para o resfriamento da peça antes de abrir a cabine.
- Remover o pack soldado do gabarito com cuidado.
6. INSPEÇÃO DE QUALIDADE DA SOLDA
Inspeção Visual (100% das soldas):
- O cordão de solda deve ser brilhante, uniforme e sem interrupções.
- Rejeitar se houver presença de poros, trincas, respingos excessivos ou crateras.
- A zona termicamente afetada (ZTA) deve ser mínima e uniforme.
Teste de Arrancamento (Amostragem):
- A cada 50 packs, uma junta soldada deve ser submetida a um teste destrutivo de arrancamento (pull test).
- Critério de Aceitação: A força de ruptura deve ser superior a 200 kgf e a fratura deve ocorrer no material base (cobre ou alumínio), não na junta soldada.
7. SOLUÇÃO DE PROBLEMAS
- Solda porosa ou escura: Verifique a vazão e a pureza do gás de proteção. Pode haver contaminação na superfície das peças.
- Falta de penetração: Aumente a potência do laser em incrementos de 5% ou diminua a velocidade de solda.
- Excesso de penetração (furo): Diminua a potência do laser ou aumente a velocidade de solda.
8. CONTROLE DE ALTERAÇÕES
| Revisão | Data | Nome | Descrição da Alteração |
|---|---|---|---|
| 00 | 12/11/2025 | Geriel | Emissão inicial do documento. |
| 01 |
Elaborado por:
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Aprovado por:
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