Transformation der Herstellung von Lithiumbatterien durch Laserschweißen von Sammelschienen-FPCs

May 08, 2024 Eine Nachricht hinterlassen

Das Laserschweißen von Sammelschienen-FPCs für Lithiumbatterien ist eine Spitzentechnologie, die in der Batterieherstellungsindustrie große Fortschritte macht. Bei diesem Verfahren wird ein hochintensiver Laserstrahl verwendet, um die Sammelschienen und FPCs miteinander zu verbinden. Die resultierenden Schweißnähte sind stark und langlebig, mit hervorragender Leitfähigkeit und minimalem Wärmeeintrag. Um integrierte Zellkontaktsysteme zu erkunden, können Sie sich auch unsere robusten Produkte ansehenLaserschweißlösungen für CCS-Stromschienendie die Gesamtpaketmontage rationalisieren.

 

Laser welding points on lithium battery busbar and FPC nickel sheets in a battery module

 

Diese fortschrittliche Schweißtechnik bietet zahlreiche Vorteile, darunter eine verbesserte Batterieleistung, erhöhte Sicherheit und geringere Herstellungskosten. Mit Laserschweißen können Hersteller effizientere und zuverlässigere Lithiumbatterien herstellen, was letztendlich den Verbrauchern und der Umwelt zugute kommt.

 

3-axis laser welding machine for lithium battery busbar and FPC with water cooling chiller

Laserschweißgerät für Lithiumbatterien

 

Funktionsprinzip des Geräts

Diese Ausrüstung realisiert Funktionen wie das Schweißen von Aluminiumstangen und FPC-Nickelblechen.

Das Grundprinzip dieser Ausrüstung besteht darin, mithilfe von Laserenergie Aluminiumstangen und FPC-Nickelbleche zu durchdringen und miteinander zu verschweißen und sie anschließend zusammenzuschweißen, um eine Laserschweißfunktion zu erreichen.

 

Ausrüstungsprozess und Arbeitsablauf

Arbeitsprozess: Positionieren Sie die FPC-Platine manuell im Modulfluss in der Schweißposition, machen Sie CCD-Fotos zur Positionierung, messen Sie die Höhe mit einem Entfernungsmesser, stellen Sie die Brennweite der Z--Achse der Vibrationslinse ein und schweißen Sie den Aluminiumstreifen und das FPC-Nickelblech. Nachdem der Schweißvorgang abgeschlossen ist, führen Sie den Zyklus nacheinander durch. Eine ausführlichere technische Aufschlüsselung zur Optimierung dieser Konfigurationen finden Sie in unserem umfassendenLeitfaden zu den Parametern des Sammelschienen-Laserschweißprozesses.

 

1) Prozess: Schweißen Sie die Nickelbleche des Moduls

2) Aktionsprozess: Das Batteriemodul wird von der Werkzeugplatte getragen und bewegt sich über die Doppelgeschwindigkeitskette zur Schweißstation auf der Doppelgeschwindigkeitslinie.

 

Wichtige technische Indikatoren der drei Geräte

1) Laserkopf-Bewegungssystem (drei-Achsen):

a) Geschwindigkeit 250 mm/sb) Wiederholgenauigkeit der Positionierung ± 0,1 mm.

 

2) Laserschweißsystem

a) Laserwellenlänge: 1070 mm b) Laserleistung: 350 W c) Gesamtstromverbrauch: 16,5 kW

 

3) Staubsammelsystem

a) Motorleistung: 380V/50Hz/3kw b) Luftvolumen 210m³/H c) Windgeschwindigkeit 8-10m/s

 

4) Wasserkühlsystem

a) Kühlleistung: 15 l/Min. b) Stromverbrauch des Kühlers: 6 kW

 

5) Laserquelle - IPG-1KW

 

6) Laserschweißgeräte: Ausgestattet mit automatischer Entfernungsmessung, Erfassung der Schweißbahn und Autofokusfunktionen, einschließlich automatischer Kompensation für 5-mm-Abweichungen der automatischen intelligenten Kamera und automatischer Erkennung der Entfernungsmessung.

 

7) Während des Schweißens ist ein Stickstoffschutz gewährleistet, und nach dem Schweißen kommt es nicht zu Verbrennungen. Stickstoff wird von Partei A bereitgestellt (Reinheit 99,99 %), und die Schweißausrüstung verfügt über ein Verbindungsrohr und eine Blaskontrollvorrichtung. Gleichzeitig werden Hochdruckkomponenten für die Stickstoffzuleitung und das Magnetventil ausgewählt (Hinweis: Schweißen kann auch ohne Stickstoff erfolgen).

 

8) Das Schweißgerät ist mit einem Gerät zur Erkennung des Stickstoffdruckflusses ausgestattet. Wenn der Stickstoff nicht eingeschaltet ist und das Gasvolumen unter dem eingestellten Wert liegt, gibt das Schweißgerät einen Alarm aus und pausiert, und es wird nicht geschweißt (Hinweis: Schweißen kann auch ohne Stickstoff durchgeführt werden).

 

9) Installieren Sie ein Druckerkennungsgerät an der Blasöffnung der Vibrationslinse. Wenn der Blasdruck während des Schweißens unter dem eingestellten Wert liegt, wird ein Alarm ausgelöst und das Schweißen wird nicht durchgeführt.

 

10) Das Schweißgerät ist mit einem automatischen Barcode-Scanner, einem industriellen Steuercomputer und einer oberen Computersoftware ausgestattet. Durch das Scannen des Codes wird der Modulbarcode an die entsprechenden Schweißparameter (Schweißzeit, Leistung, Geschwindigkeit, Servoparameter usw.) gebunden und die gebundenen Daten lokal gespeichert und in das MES hochgeladen. Es werden äußerst zuverlässige Verbindungspunkte erreicht. Sie können sich unsere praxiserprobten-Fälle ansehenBatterie-Sammelschienen-Laserschweißenum zu sehen, wie wir die strukturelle Integrität und den niedrigen elektrischen Widerstand bei der Massenproduktion aufrechterhalten.

 

11) Anforderungen an das Aussehen: a. Nach dem Schweißen ist kein Kratzschweißeffekt erkennbar. B. Nach dem Schweißen ist keine Farbe erkennbar (kein Stickstoff beeinträchtigt das Erscheinungsbild).

 

12) Die Zug- und Scherkräfte nach dem Schweißen müssen den Prozessanforderungen entsprechen, mit einer Zugkraftanforderung von mindestens 40 N (Nickelblechdicke 0,3 mm, Material: Nickel); Je nach tatsächlicher Situation können Anpassungen vorgenommen werden oder Kunden können zunächst Muster für Validierungsdaten bereitstellen.

 

13) Ausgestattet mit Rauchabzugs- und Staubentfernungsgeräten, die Rauch und Staub effektiv von Schweißmaschinen entfernen; Innerhalb von 2 Sekunden nach dem Schweißen einer Schweißnaht dürfen keine sichtbaren Rauchrückstände vorhanden sein.

 

14) Das Schweißgerät sollte über eine Feedback-Überwachungsfunktion verfügen. Wenn die Leistung des Schweißgeräts während des Schweißens vom eingestellten Wert abweicht, sollte eine Alarmrückmeldung ausgelöst werden.

 

15) Beim Glasfaserschweißen kommt es zu keinen Biegeschäden an der Faser und die Faserlänge beträgt über 10 m.

 

16) Die Form und Größe des Nickelplattenschweißens kann angepasst werden.

 

17) Das Filterelement von Rauchabzugs- und Staubentfernungsgeräten sollte flammhemmend, explosionssicher und antistatisch sein, um zu verhindern, dass das Gerät Feuer fängt und das Filterelement Feuer fängt.

 

18) Der Schaltkasten der Schweißmaschine ist geschützt und vom industriellen Steuercomputer und den zugehörigen Instrumenten isoliert, was bedeutet, dass er an einem Ort installiert wird, an dem Schweißstaub ihn nicht beeinträchtigt. Schweißstaub sollte nicht zu einer häufigen Anhaftung von Schweißstaub zwischen dem Schaltkasten, dem industriellen Steuercomputer und den zugehörigen Instrumenten führen.

 

19) Die optimale Umgebungstemperatur für das Gerät beträgt 10 bis 35 Grad bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von weniger als 50 % (es wird empfohlen, den Laser in einem klimatisierten Raum aufzustellen).

 

20) Das Gerät ist mit einem Druckmechanismus ausgestattet. Vor dem Schweißen muss das Nickelblech mit der Stromschiene abgeflacht und die Klebefläche vollständig verklebt werden.

 

21) Die Schweißvorrichtung hat die Funktion der automatischen Reinigung von Schweißschlacke.

 

22) Hochladen der Schweißleistungs-, Defokussierungs- und Schutzstickstoffflussdaten in das MES.

 

23) Effektive Schweißnahtlänge: Größer oder gleich 3,5 mm.

 

24) Schweißnahtbreite: 1,5–2,5 mm.

 

25) Schweißscherkraft: Größer oder gleich 80 N.

 

26) Schweißspannung: Größer oder gleich 50 N.

 

27) Restbreite der Schweißnaht an der Stromschiene: Größer oder gleich 1,2 mm.

 

28) Restlänge der Schweißnaht an der Stromschiene: Größer oder gleich 2,5 mm.

 

29) Schweißschlackenmenge: Weniger als oder gleich 2 Stück (einzelner Schweißschlackendurchmesser kleiner oder gleich 0,3 mm).

 

30) Erfüllen Sie die Anforderungen für die Prozessdatenerfassung.

 

31) Erfüllen Sie die allgemeinen Anforderungsstandards für MES-Systeme.

 

32) MES-System zur Erfassung von Erstinspektionsdaten.

 

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