تحديد الدقة من جديد: كيف يحول لحام الليزر بالجانتري غالفانومتر تصنيع حزم البطارية

لمحة عامة عن المشروع والخلفية

في مجال التطور السريعتصنيع بطاريات الطاقة الجديدة، فإن السعي لزيادة كثافة الطاقة، والسلامة المطلقة، والإنتاج القابل للتوسع يقدم تحديات دائمة.مفاصل دقيقة عالية النزاهةالمطلوبة للوحات الموصلة والشرائط الحرارية والحوائط الخلوية دون إحداث ضغط حراري مفرط أو تشوه.

دراسة الحالة هذه تدرس التكامل الاستراتيجيآلة لحام ليزر متواصلة غانتري غالفانومترفي خطوط إنتاج مجموعة البطاريات المختلفة.حل العملية الأساسية، وتفصيل أهداف التثبيت والنتائج التحويلية التي تم تحقيقها والتطبيقات المحددة عبر مختلف عوامل شكل البطارية ،توفير مخطط موثوق به للمصنعين بهدف تعزيز قدراتهم الإنتاجية.

أهداف التثبيت الأساسية والآثار والتطبيقات الخاصة بالخط

يتم توفير نظام اللحام المتقدم هذا بدعم من أهداف واضحة موجهة نحو النتائج التي تعالج اختناقات الحرجة في إنتاج البطاريات الحديثة.

1- غرض و أهداف التثبيت

• لتحقيق لحام دقيق عالي السرعة بدون اتصال: الهدف الرئيسي هو استبدال أو تعزيز اللحام القائم على اللمسات (على سبيل المثال ، بعض اللحام المقاومة)العملية القائمة على الليزرهذا يزيل ارتداء الأدوات والقوة الميكانيكية على المكونات الحساسة، مما يتيح لحام متسق، عالية السرعة من الهندسة المشتركة المشتركة في حزم البطارية.

• لتمكين مرونة عملية لا مثيل لها في التصاميم المعقدة: باستخدامروبوت ABB ذو ستة محاورويتم تركيب النظام مع رأس الليزر غالفانومتر المسح لتوفر حرية حركة لا مثيل لها. وهذا يسمح لمحطة واحدة لأداءلحام ثلاثي الأبعادعلى مجموعة متنوعة من المنتجات ‬من أشرطة الحافلات المستوية إلى وصلات الخلايا المعقدة ‬بدون العديد من الأجهزة المخصصة، مما يعطي خطًا مضادًا للتغييرات في التصميم.

• لضمان نزاهة الصلبة العليا للسلامة والأداء: الهدف الرئيسي من التثبيت هو الاستفادة منكثافة طاقة عاليةمن ليزر الألياف (2kW-6kW) لإنتاج لحامات عميقة ضيقة.المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ)، يقلل من التشوه الحراري، ويخلق طلاءات كثيفة خالية من المسام التي تعتبر حاسمة للقيادة الكهربائية والموثوقية الهيكلية طويلة الأجل لحزمة البطارية.

2تأثيرات ونتائج ما بعد التثبيت

بمجرد دمجها وتحسينها، يوفر النظام نتائج تحويلية:

• قفزة كبيرة في الإنتاجية:ماسح ضوئي عالي السرعةيسمح شعاع الليزر بالتحرك بين نقاط اللحام بسرعة مستحيلة للحركة الروبوتية التقليدية ، مما يقلل بشكل كبير من وقت الدورة.محطات عمل متعددةداخل نطاق البوابة يزيد من مضاعفة الطاقة.

• لحامات متسقة ذات جودة عالية: يلاحظ المستخدمون اتساقا استثنائيا في مظهر الحاميةنمط شعاع متعرج أو متذبذبيُوسّع خيط اللحام قليلاً للحصول على تماسك أفضل مع الحفاظ على العمق، مما يؤدي إلى مفاصل قوية ومتجانسة بصرياً تمر بسهولة اختبارات الكهرباء وقوة السحب.

• تحسين مرونة خط الإنتاج: مزيج من روبوت قابل للبرمجة وأداة ليزر مرنة يتكيف مع مهام لحام جديدة من خلال تغيير البرامج بدلاً من إعادة الأدوات الميكانيكية.هذا يقلل بشكل كبير من أوقات التبديل لنماذج البطارية المختلفة أو تصاميم الحزم.

3التطبيقات الخاصة بالقطاع والاستشارات المتعلقة بالاندماج المهني

إن تنوع الآلة يسمح لها باللعب بأدوار محورية ومصممة عبر خطوط حزم مختلفة.

• الخلية الأسطوانية (على سبيل المثال، 21700، 4680) خط الوحدة:

  • الدور الرئيسي: لحام عالية السرعةاتصالات الخلية إلى القضيبواتصالات الحافلات في الوحدة.

  • تركيز التثبيت: الدقة أساسية. يجب أن يضمن التثبيتدقة ممتازة في تحديد موقع الشعاع(غالباً عن طريق رؤية CCD متكاملة) للتوافق مع غطاء كل خلية. ضغط الاهتزاز للجدار أمر حاسم للحفاظ على هذه الدقة عند السرعات العالية. يجب أن توفر الأدوات آمنة ،صيانة الخلايا المتكررة.

• سلسلة بطاريات البريزماتية من الألومنيوم:

  • الدور الرئيسي: لحامات الختمأغطية خلايا البطاريةواللحامأشرطة الحافلات ذات الشكل الكبيرأو قطع اتصال مرنة.

  • تركيز التثبيت: لختم الغطاء ، تحقيق استقرار العمليةخيوط مغلقة، خالية من العيوبيجب أن يضمن المثبتون توصيل غاز محمي مثالي (أرجون) إلى منطقة اللحام.القدرة على لحام الشكل الكبيريجب أن تكون أسس الأرضية قوية لتدعم امتداد البوابة دون الانحراف.

• خط تجميع وحدة خلية الكيس:

  • الدور الرئيسي: لحام بالموجات فوق الصوتية أو بالليزرأوراق الخلايا في الأكياسهذا النظام الليزر البرتري مثاليةالاتصال المتبادل على مستوى الوحدةولحام أطر الوحدات أو الألواح الباردة.

  • تركيز التثبيت:التحكم الحراري الدقيقيجب أن يتضمن الاندماجمراقبة درجة الحرارة في الوقت الحقيقييستخدم مرونة الروبوت للوصول إلى لحام بزوايا مثالية في الأماكن الضيقة.

• خط حزم البطاريات للسيارات التجارية الكبيرة (الحافلات / الشاحنات):

  • الدور الرئيسي: لحامأشرطة الحافلات الثقيلة,الاتصالات الهيكلية، وعلبة بطارية كبيرة الحجمالمكونات

  • تركيز التثبيت: هذا التطبيق يستفيدالليزر ذو القوة العالية (حتى 6 كيلوواط)لللحام العميق. يتطلب التثبيت إمدادات كهربائية ثابتة وعالية السعة ومبرد. يجب أن يتم تخطيط غلاف العمل لتلبية حجم الجزء الكبير،التي قد تتطلب أطوال سكة حديدية مخصصة.

التأكيد على المزايا التنافسية الرئيسية

إن دمج هذا النظام يجلب مزايا واضحة وقابلة للدفاع تؤثر مباشرة على النتيجة النهائية:

• التآزر بين المرونة والدقة:روبوت ABB يوفر تحديد المواقع الكبرىعلى حجم كبير، في حين أنماسح الكهرباء يقدم حركات صغيرةمن شعاع الليزر في سرعات متطرفة. هذا النهج المزدوج هو فعال بشكل فريد لمجموعات البطاريات التي تحتوي على مجموعات من الحوائط.

• جودة اللحام التي لا تتراجع: طاقة الليزر المركزة تضمنالحد الأدنى من التشوه الحراري، الحفاظ على سلامة خلايا البطارية الحساسة.لحامات عالية الكثافة خالية من الفقاعاتتحسين القيادة الكهربائية والقوة الميكانيكية، مما يسهم بشكل مباشر في سلامة العبوة ودورة حياتها.

• كفاءة الإنتاج القابلة للتوسع:عملية غير اتصال وقدرة معالجة متعددة المحطات في وقت واحدإنشاء عقدة إنتاج عالية الكفاءة. هذه القدرة على التوسع ضرورية لتلبية الطلب المتزايد على أسواق السيارات الكهربائية وتخزين الطاقة.

ملخص التطبيقات الأساسية عبر خطوط البطارية

الجدول التالي يلخص بإيجاز الغرض الرئيسي من هذه آلة لحام غانتري غالفانومتر في سياقات إنتاج مختلفة.