Araştırma Makalesi

Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi

Cilt: 32 Sayı: 5 13 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi

Öz

Otomotiv endüstrisinde elektrikli ve hibrit araçların artan popülaritesi, batarya paketlerinde hızlı ve verimli bir birleştirme sürecini gerekli kılmaktadır. Bu tür bağlantılarda, bataryayı oluşturan pillerin birbirine bağlanmasını ve elektriksel iletimi sağlayan tırnak ve bara malzemelerinin seçiminde kaynaklanabilirlik, mekanik dayanım, ağırlık, elektriksel iletkenlik ile maliyet gibi faktörler önemlidir. Yüksek verimliliği ve kısa çevrim süreleri sayesinde lazer kaynak birleştirme yöntemi, otomotiv sektöründe giderek daha fazla tercih edilen bir bağlantı teknolojisi haline gelmiştir. Bu çalışmada, otomotiv sektöründe kullanılan batarya paketlerindeki pillerin lazer kaynak yöntemiyle birleştirilmesi durumunda korozyonun kaynak bağlantısının mukavemetine olan etkileri çeşitli deneysel yöntemlerle incelenmiştir. Bu amaçla, lityum iyon batarya paketlerindeki silindirik pil kasa malzemesini temsilen Hilumin (nikel kaplı çelik) ve bara malzemesini temsilen saf bakır ve 1050 serisi alüminyum kullanılarak bu malzemeler lazer kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. Daha sonra lazer kaynağı ile birleştirilmiş numunelerin mekanik dayanımları üniversal çekme testi cihazı ile belirlenmiştir. Numunelerin korozyon etkisindeki mekanik dayanımlarını belirlemek için kaynaklı numuneler galvanik korozyona maruz bırakılmıştır. Kaynaklı numunelerin mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışmada kullanılan malzemelerin korozyon davranışlarını analiz etmek ve malzemelerin galvanik serideki konumlarını belirlemek amacıyla potansiyodinamik polarizasyon eğrileri oluşturulmuştur. Burada alüminyum-çelik ve bakır-çelik malzeme çiftlerinin kaynaklı bağlantılarının galvanik korozyona eğilimli olduğu görülmüştür. Alüminyumun Hilumin ile galvanik çift oluşturduğunda, korozyona karşı daha savunmasız ve eğilimli olduğu belirlenmiştir. Bakır ve Hiluminmalzemelerinin bağlantısında ise, Hilumin bakıra göre daha düşük bir potansiyele sahip olduğundan daha hızlı bir şekilde korozyona uğramıştır. Bütün numunelerde korozyon sonrası çekme-makaslama dayanımında bir azalma gözlemlenmiştir. Kaynak bölgesindeki mikro yapıdaki heterojenlik (Fe, Al, Ni fazlarının karışımı) galvanik korozyon eğilimini artırmıştır. Bu çalışmada otomotiv endüstrisindeki bataryaların üretiminde kullanılan malzemelerin lazer kaynağı ile birleştirilmesi sonrasında korozyona maruz kalınması halinde mekanik dayanımlarının %5-20 oranında azaldığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Masomtob M, Sukondhasingha R, Becker J, Sauer DU. “Parametric study of spot welding between li-ion battery cells and sheet metal connectors”. Engineering Journal, 21(7), 457-473, 2017.
  2. [2] Chen C. Experimental Strain Measurement in Ultrasonic Welding of Battery Tabs. MSc Thesis, Wayne State University, Michigan, USA, 2016.
  3. [3] Rikka VR, Sahu SR, Roy A, Jana SN, Sivaprahasam D, Prakash R, Gopalan R, Sundararajan G. “Tailoring micro resistance spot welding parameters for joining nickel tab to inner aluminium casing in a cylindrical lithium ion cell and its influence on the electrochemical performance”. Journal of Manufacturing Processes, 49, 463–471, 2020.
  4. [4] Karaoğlu S. “Effects of B4C addition on the laser beam welding characteristics of Al/SiC MMCs produced by P/M”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(1), 27-32, 2011.
  5. [5] Naoum K. “Laser Welding: Definition, How it Works, Process, Types, and Advantages”. https://www.xometry.com/resources/sheet/laser-welding/ (14.07.2024).
  6. [6] Akkurt A, Şık A, Ovalı İ. “AA2024 alüminyum alaşımlarının lazer kaynağında kaynak parametrelerinin mekanik özelliklere etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(1), 37-45, 2012.
  7. [7] Cao X, Wallace W, Immarigeon JP, Poon C. “Research and progress in laser welding of wrought aluminum alloys. II. metallurgical microstructures, defects, and mechanical properties”. Materials and Manufacturing Processes, 18 (1), 23-49, 2003.
  8. [8] Das A, Li D, Williams D, Greenwood D. “Joining technologies for automotive battery systems manufacturing”. World Electric Vehicle Journal, 9(2), 22, 2018.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Bilimi ve Teknolojileri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

11 Eylül 2026

Yayımlanma Tarihi

13 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

18 Eylül 2025

Kabul Tarihi

11 Ocak 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 32 Sayı: 5

Kaynak Göster

APA
Erdoğan, A. A., Feyzullahoğlu, E., & Gümüş, S. (2026). Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32(5), 861-876. https://doi.org/10.65206/pajes.95688
AMA
1.Erdoğan AA, Feyzullahoğlu E, Gümüş S. Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;32(5):861-876. doi:10.65206/pajes.95688
Chicago
Erdoğan, Aygen Ahsen, Erol Feyzullahoğlu, ve Serap Gümüş. 2026. “Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32 (5): 861-76. https://doi.org/10.65206/pajes.95688.
EndNote
Erdoğan AA, Feyzullahoğlu E, Gümüş S (01 Eylül 2026) Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32 5 861–876.
IEEE
[1]A. A. Erdoğan, E. Feyzullahoğlu, ve S. Gümüş, “Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 32, sy 5, ss. 861–876, Eyl. 2026, doi: 10.65206/pajes.95688.
ISNAD
Erdoğan, Aygen Ahsen - Feyzullahoğlu, Erol - Gümüş, Serap. “Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32/5 (01 Eylül 2026): 861-876. https://doi.org/10.65206/pajes.95688.
JAMA
1.Erdoğan AA, Feyzullahoğlu E, Gümüş S. Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;32:861–876.
MLA
Erdoğan, Aygen Ahsen, vd. “Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 32, sy 5, Eylül 2026, ss. 861-76, doi:10.65206/pajes.95688.
Vancouver
1.Aygen Ahsen Erdoğan, Erol Feyzullahoğlu, Serap Gümüş. Otomotiv endüstrisinde kullanılan batarya hücrelerinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve bağlantıların mekanik-korozyon özelliklerinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Eylül 2026;32(5):861-76. doi:10.65206/pajes.95688