![\"copper](\"https:\/\/info.cailabs.com\/hubfs\/copper%20busbars%20overlapping%20and%20fixed%20on%20EV%20onboard%20charger.jpeg\")
Les busbars poss\u00e8dent d\u2019autres avantages : <\/p>\n\n\n\n
\u2022 Taille et poids<\/strong> : Les batteries des v\u00e9hicules \u00e9tant d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s lourdes, il est imp\u00e9ratif d\u2019all\u00e9ger au maximum ces derni\u00e8res pour am\u00e9liorer les performances de la voiture. C\u2019est pourquoi, les busbars sont g\u00e9n\u00e9ralement de petites tailles. Ils sont parfois fabriqu\u00e9s en aluminium pour diminuer encore davantage le poids du v\u00e9hicule. Les busbars peuvent \u00eatre de diff\u00e9rentes formes, tailles et configurations en fonction des besoins et peuvent \u00eatre envelopp\u00e9s dans une isolation \u00e9lectrique pour am\u00e9liorer leur s\u00e9curit\u00e9 et leur fiabilit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Avec la croissance du march\u00e9 de l\u2019e-mobilit\u00e9, la demande de batteries \u00e9lectriques et donc de busbars ne cesse d\u2019augmenter. Afin de permettre le passage de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 dans toute la batterie, les busbars doivent \u00eatre soud\u00e9s aux cellules. Optimiser la soudure de ces composants est donc un enjeu important. En effet, il s\u2019agit d\u2019un processus difficile en raison des mat\u00e9riaux qui les composent.<\/p>\n\n\n\n Comme expliqu\u00e9 dans notre article pr\u00e9c\u00e9dent, le soudage laser est la technique la plus appropri\u00e9e dans l\u2019industrie automobile car elle permet d\u2019effectuer des volumes importants tout en gardant un haut niveau de qualit\u00e9. De plus, le laser est particuli\u00e8rement appr\u00e9ci\u00e9 pour le soudage du cuivre et de l\u2019aluminium car c\u2019est une solution qui offre une meilleure stabilit\u00e9 dans le temps en mati\u00e8re de conduction du courant, y compris dans un contexte de fortes vibrations (ce qui est le cas dans une voiture). <\/p>\n\n\n\n \u2022 Cuivre <\/strong>: Souder du cuivre est compliqu\u00e9 car le cuivre r\u00e9fl\u00e9chit grandement le 1\u00b5m (longueur d\u2019onde des lasers traditionnels infrarouges), on a donc peu d\u2019\u00e9nergie pour initier la soudure. Il absorbe seulement 5% de l\u2019\u00e9nergie \u00e0 temp\u00e9rature ambiante. Une fois initi\u00e9e, l\u2019absorption du cuivre augmente en phase liquide. De plus, c\u2019est un mat\u00e9riau qui a une bonne conduction thermique ce qui rend sa soudure instable. Certains d\u00e9fauts de soudure peuvent \u00e9galement appara\u00eetre : Cailabs, et sa technologie brevet\u00e9e de Conversion Multi-Plan de la Lumi\u00e8re (MPLC), propose d\u2019optimiser la forme du faisceau laser pour augmenter les performances de soudage, gr\u00e2ce \u00e0 la t\u00eate laser CANUNDA-HP. CANUNDA-HP a d\u00e9j\u00e0 d\u00e9montr\u00e9 une tenue \u00e0 16 kW, et devrait permettre une utilisation jusqu\u2019\u00e0 30 kW et au-del\u00e0 !<\/p>\n\n\n\n Cela permet justement de g\u00e9rer les hautes puissances requises pour le soudage du cuivre en infrarouge. De plus, CANUNDA-HP permet de r\u00e9aliser tous types de mise en forme : un anneau gr\u00e2ce au produit standard CANUNDA-HP Ring Shaper, ou encore un spot plus intense entour\u00e9 d\u2019un anneau<\/strong>, id\u00e9al pour le soudage du cuivre. L\u2019avantage de cette solution est qu\u2019elle permet de concentrer toute l\u2019\u00e9nergie dans les bonnes zones afin d\u2019optimiser le soudage. C\u2019est \u00e9galement une solution \u00e9conomique puisque la t\u00eate CANUNDA-HP peut s\u2019adapter \u00e0 tous types de laser.<\/p>\n\n\n\n Institut Maupertuis <\/strong>: <\/p>\n\n\n\n Pour d\u00e9montrer sa pertinence, des tests de notre solution MPLC sur des \u00e9chantillons de cuivre Cu ETP (100mm x 50mm x 10mm) ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s avec l\u2019institut Maupertuis et ont \u00e9t\u00e9 compar\u00e9s \u00e0 un laser double-coeur classique du march\u00e9. Pour cela, nous avons utilis\u00e9 un laser de 8kW dans une fibre monomode de diam\u00e8tre 100\u00b5m sur lequel on vient placer la t\u00eate CANUNDA-HP. L\u2019ensemble est fix\u00e9 \u00e0 un bras de robot 6 axes FANUC R-1000iA\/80F. Les lentilles de collimation et de focalisation sont respectivement de 200mm et 250mm. <\/p>\n\n\n\n On obtient un soudage conforme aux normes industrielles avec peu de pores et de projections jusqu\u2019\u00e0 15m\/min. La fen\u00eatre de processus est 1.25 fois sup\u00e9rieure \u00e0 une technologie brightline double core classique.<\/p>\n\n\n\n IFSW:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Une deuxi\u00e8me s\u00e9rie de test a ensuite \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e avec IFSW afin de caract\u00e9riser le bain de fusion par rayon X. Pour avoir un aper\u00e7u du processus de soudage, on a plac\u00e9 un tube \u00e0 rayon X devant, et une cam\u00e9ra derri\u00e8re l\u2019\u00e9chantillon. Cela permet de b\u00e9n\u00e9ficier d\u2019un suivi de la qualit\u00e9 en direct (longueur capillaire, formation de pores et de projections).<\/p>\n\n\n\n Cette fois, le soudage est conforme jusqu’\u00e0 35 m\/min (contre 25 m\/min pour le double-core). De plus, la solution Cailabs permet de pr\u00e9server la forme jusqu\u2019\u00e0 + 4mm alors que celle du double-core commence \u00e0 se d\u00e9former \u00e0 partir 2mm. <\/p>\n\n\n\n Soudage de busbars: <\/strong><\/p>\n\n\n\n Afin de pousser encore plus loin les tests, nous avons de nouveau fait appel \u00e0 l\u2019Institut Maupertuis afin de souder de v\u00e9ritables busbars en cuivre Cu ETP \u00e0 l\u2019aide de notre t\u00eate CANUNDA-HP Custom. Cette derni\u00e8re d\u00e9livre un faisceau compos\u00e9 d\u2019un spot central intense (70% de la puissance) entour\u00e9 d\u2019un anneau, id\u00e9al pour le soudage du cuivre. Le montage est similaire \u00e0 celui utilis\u00e9 lors de nos pr\u00e9c\u00e9dents tests effectu\u00e9s \u00e0 l\u2019Institut Maupertuis.<\/p>\n\n\n\n On a alors soud\u00e9 par transparence trois busbars d\u20191mm d\u2019\u00e9paisseur et un busbar de 3mm d\u2019\u00e9paisseur, le tout sur une barre de 2mm d\u2019\u00e9paisseur. Les busbars d\u2019\u00e9paisseur 1mm sont fr\u00e9quemment utilis\u00e9s pour le passage de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 vers les moteurs de voiture tandis que ceux de 3mm sont plut\u00f4t utilis\u00e9s dans les camions. Les busbars sont fix\u00e9s afin d\u2019\u00e9viter tout mouvement durant la soudure. Le busbar de 3mm est soud\u00e9 \u00e0 une puissance de 8kW \u00e0 la vitesse de 5m\/min. Ensuite, les busbars d\u20191mm sont soud\u00e9s \u00e0 5.5kW et \u00e0 6m\/min. A chaque fois on effectue 2 cordons afin d\u2019assurer une plus grande robustesse. <\/p>\n\n\n\n R\u00e9sultats :<\/strong><\/p>\n\n\n\n On obtient des cordons conformes \u00e0 la norme 13919-2 : sans projection. L\u2019analyse en coupe macrographique montre une absence de pores. <\/p>\n\n\n\n Configuration 3 sur 2mm :<\/p>\n\n\n\n Configuration 1 sur 2mm :<\/p>\n\n\n\n Ces tests permettent de montrer notre capacit\u00e9 \u00e0 souder du cuivre de mani\u00e8re r\u00e9p\u00e9table dans des conditions industrielles et avec un haut niveau de qualit\u00e9. <\/p>\n\n\n\n En plus de cela, nous avons effectu\u00e9 une d\u00e9monstration de soudure en live lors du salon World of Photonics de Munich 2023. En effet, pour les 10 ans de Cailabs nous avons organis\u00e9 un brunch et nous en avons profit\u00e9 pour communiquer sur notre capacit\u00e9 \u00e0 souder des busbars. Les personnes pr\u00e9sentent lors de cet \u00e9v\u00e8nement ont alors assist\u00e9 \u00e0 une pr\u00e9sentation avec une retransmission d\u2019une soudure de busbars en direct de l\u2019Institut Maupertuis en France. Si vous avez manqu\u00e9 cet \u00e9v\u00e8nement vous pouvez trouver la rediffusion juste ici : <\/strong>[LIVE DEMO] Busbars Copper Laser Welding for e-mobility applications – YouTube<\/a>. <\/p>\n\n\n\n Dans les articles suivants, nous \u00e9tudierons d\u2019autres proc\u00e9d\u00e9s industriels qui peuvent \u00eatre am\u00e9lior\u00e9s en utilisant les produits de la gamme CANUNDA de Cailabs.<\/strong><\/p>\n\n\n\n References: <\/strong><\/p>\n\n\n\n (1) What is Busbars and How it benefits EV Battery Modules ? – Prostech. <\/em> Lire l’article<\/a><\/em> <\/strong><\/p>\n\n\n\n (2) Le soudage des alliages de cuivre \u2013 Expertise M\u00e9tallurgique. <\/a>Lire l’<\/em>article<\/a><\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n (3) Transport \u2013 Les atouts de la soudure laser pour fabriquer des batteries \u2013 Laser Magazine. <\/a>Lire l’<\/em><\/strong>article<\/a><\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n (4) Laser Technology in E-Mobility Applications – TRUMPF Laser- Johannes J. B\u00fchrle . <\/a>Lire l’<\/em>article<\/a><\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n (5) Avantages de laser 520nm VS 532nm ordinaire \u2013 LaserPuissant.com. <\/a>Lire l’a<\/em>rticle<\/a><\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n (6) Diodes Laser : Principe et Technologie \u2013 astuces pratiques . <\/a>Lire l’a<\/em>rticle<\/a><\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n Par Adrien Douard<\/strong><\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n Actuellement \u00e9l\u00e8ve ing\u00e9nieur sp\u00e9cialis\u00e9 en g\u00e9nie industriel \u00e0 l\u2019ECAM Rennes, Adrien Douard a effectu\u00e9 une ann\u00e9e de Management d\u2019Op\u00e9ration \u00e0 L\u2019ESSCA d\u2019Angers. Adrien porte un int\u00e9r\u00eat particulier \u00e0 l\u2019industrie automobile et ses processus. A Cailabs, Adrien est assistant chef de produit, il contribue au d\u00e9veloppement et \u00e0 la commercialisation de la gamme CANUNDA, qui permet d\u2019optimiser la qualit\u00e9 et le rendement des proc\u00e9d\u00e9s d\u2019usinage laser.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n Avec le d\u00e9veloppement de l\u2019e-mobilit\u00e9, le soudage des busbars, liant les diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments entre lesquels l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 doit circuler, est devenu indispensable pour les fabricants de batteries. Il s\u2019agit pour le moment d\u2019un processus co\u00fbteux et peu ma\u00eetris\u00e9. C\u2019est donc l\u2019un des enjeux majeurs dans l\u2019industrie automobile actuelle.<\/p>\n Nb : cet article est le deuxi\u00e8me d\u2019une s\u00e9rie consacr\u00e9e \u00e0 l\u2019utilisation des lasers dans l\u2019e-mobilit\u00e9.<\/i><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":11257,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","_schema_org_content_json":"","footnotes":""},"categories":[148,149],"tags":[],"class_list":["post-5023","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-procedes-laser-industriels","category-soudage-laser"],"acf":[],"yoast_head":"\n
\u2022 Rigidit\u00e9<\/strong> : L\u2019ensemble des busbars permet de maintenir l’int\u00e9grit\u00e9 de l’assemblage.
\u2022 Flexibilit\u00e9<\/strong> : Le cuivre et l\u2019aluminium permettent de faire face aux forces \u00e9lastiques et thermiques.
\u2022 Service et maintenance <\/strong>: Gr\u00e2ce \u00e0 une organisation structur\u00e9es, les busbars permettent un remplacement s\u00fbr et rapide des composants.
\u2022 Gestion Thermique <\/strong>: R\u00e9duisent les pertes \u00e9lectriques g\u00e9n\u00e9ratrices de chaleur et assistent le syst\u00e8me de refroidissement. <\/p>\n\n\n\nLe soudage des Busbars :<\/h5>\n\n\n\n
o Des porosit\u00e9s qui peuvent r\u00e9duire sa conduction \u00e9lectrique,
o Des projections qui peuvent entrainer des courts-circuits,
o Des cracks qui peuvent affecter n\u00e9gativement les performances m\u00e9caniques.
\u2022 Aluminium<\/strong> : Souder de l\u2019aluminium est difficile car c\u2019est un mat\u00e9riau tr\u00e8s ductile, il va alors se d\u00e9former lors du soudage. Sa grande conduction thermique rend \u00e9galement sa soudure instable. Certaines gammes sont plus complexes que d\u2019autres, comme les Aluminium 6xxx.
En raison du co\u00fbt \u00e9lev\u00e9 du cuivre, l’objectif principal est d’\u00e9viter les pi\u00e8ces d\u00e9fectueuses. Pour assurer une bonne conduction \u00e9lectrique et la long\u00e9vit\u00e9 de ces composants, il est crucial d’avoir des soudures en cuivre sans pores ni projections, ce qui ne peut \u00eatre obtenu que par la mise en forme du faisceau. De m\u00eame, l’aluminium \u00e9tant tr\u00e8s ductile, il est difficile d’obtenir des soudures de haute qualit\u00e9 et \u00e0 grande vitesse sans fa\u00e7onnage de faisceau. En outre, les diff\u00e9rentes parties des v\u00e9hicules \u00e9lectriques n\u00e9cessitent des configurations uniques, telles que des tailles et des profondeurs de soudures diff\u00e9rentes, ainsi que diverses configurations de soudages.
Certains acteurs tentent d\u2019utiliser le laser vert car le cuivre absorbe 40% de son \u00e9nergie \u00e0 20\u00b0, soit 8 fois plus qu\u2019en infra-rouge. Cependant ce sont des solutions couteuses et peu robustes pour le moment (seulement jusqu\u2019\u00e0 3kW). L\u2019avenir semble plut\u00f4t s\u2019ouvrir \u00e0 des solutions de mise en forme de la lumi\u00e8re infrarouge.<\/p>\n\n\n\nLa solution apport\u00e9e par Cailabs : Canunda HP<\/h5>\n\n\n\n
![\"La](\"https:\/\/info.cailabs.com\/hubfs\/La%20t%C3%AAte%20de%20soudage%20CANUNDA-HP.png\")
Tests :<\/h5>\n\n\n\n
![\"Sch\u00e9ma](\"https:\/\/info.cailabs.com\/hubfs\/Sch%C3%A9ma%20du%20montage%20industriel%20%C3%A0%20l%E2%80%99Institut%20Maupertuis.png\")
![\"Cordon](\"https:\/\/www.cailabs.com\/app\/uploads\/2024\/02\/cordon-de-soudure-en-surface-3-m-min-8-kw-1024x164.webp "\\"Surface")
<\/picture>![\"Sch\u00e9ma](\"https:\/\/info.cailabs.com\/hubfs\/Sch%C3%A9ma%20du%20montage%20industriel%20%C3%A0%20l%E2%80%99IFSW.png\")
![\"Image](\"https:\/\/www.cailabs.com\/app\/uploads\/2024\/02\/image-1.webp)
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<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n![\"Configuration](\"https:\/\/info.cailabs.com\/hubfs\/Configuration%201%20on%202%20mm.png\")
<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n![\"Image](\"https:\/\/www.cailabs.com\/app\/uploads\/2024\/02\/image-2.webp)
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\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.cailabs.com\/app\/uploads\/2024\/02\/adrien-douard-pastille.webp)
<\/picture><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\nNos autres articles :<\/h2>\n\n\n\n
![\"Qu\u2019est-ce](\"https:\/\/www.cailabs.com\/app\/uploads\/2026\/05\/cailabs-ogs-contec-03-1-scaled.jpg\")
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<\/a><\/figure>\n\nLes d\u00e9fis de l’emobilit\u00e9 : le soudage des busbars<\/h2>\n<\/li><\/ul><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"