Precisión redefinida: cómo la soldadura con láser de galvanómetro de pórtico transforma la fabricación de paquetes de baterías

Resumen del proyecto y antecedentes

En el campo en rápida evolución de laFabricación de baterías de nueva energíaLa búsqueda de una mayor densidad energética, seguridad absoluta y producción escalable presenta desafíos constantes.articulaciones precisas y de alta integridadSe requiere para las pestañas conductoras, barras de conducción y carcasas de células sin inducir una tensión térmica o deformación excesivas.

Este estudio de caso examina la integración estratégica de unaMáquina de soldadura por láser continua con galvanómetroEn la actualidad, la tecnología de la batería se utiliza para la fabricación de baterías en diferentes líneas de producción.solución de proceso central, en el que se detallan los objetivos de la instalación, los resultados transformadores obtenidos y las aplicaciones específicas en diversos factores de forma de las baterías,proporcionar un modelo fiable para los fabricantes que deseen mejorar sus capacidades de producción.

Objetivos, efectos y aplicaciones específicas de la instalación central

El despliegue de este sistema de soldadura avanzado está impulsado por objetivos claros y orientados a resultados que abordan los cuellos de botella críticos en la producción moderna de baterías.

1. Propósito y objetivos de la instalación

• Para lograr una soldadura de alta precisión sin contacto: El objetivo principal es sustituir o aumentar la soldadura por contacto (por ejemplo, una soldadura de resistencia) con una soldadura de alta resistencia.proceso basado en láserEsto elimina el desgaste de las herramientas y la fuerza mecánica sobre los componentes delicados, lo que permite una soldadura constante y de alta velocidad de geometrías de juntas complejas comunes en los paquetes de baterías.

• Permitir una flexibilidad de proceso sin igual para diseños complejos: Utilizando unarobot ABB de seis ejesEl sistema, combinado con una cabeza láser de galvanómetro de escaneo, proporciona una libertad de movimiento sin precedentes.con una capacidad de transmisión superior a 50 WEn la actualidad, la tecnología de la tecnología de la información se utiliza en una variedad de productos, desde barras de bus planos hasta interconexiones complejas de células, sin múltiples accesorios específicos, lo que hace que la línea esté a prueba de cambios en el diseño.

• Asegurar la integridad superior de la soldadura para la seguridad y el rendimiento: Un objetivo central de la instalación es aprovechar elalta densidad de energíaEl uso de la fibra láser (2kW-6kW) para producir soldaduras profundas y estrechas.Zona afectada por el calor (HAZ), reduce la deformación térmica y crea costuras densas y sin poros que son críticas para la conductividad eléctrica y la fiabilidad estructural a largo plazo del paquete de baterías.

2Efectos y resultados posteriores a la instalación

Una vez integrado y optimizado, el sistema ofrece resultados transformadores:

• Un salto significativo en la productividadElcon una capacidad de transmisión superior a 50 Wpermite que el haz láser se mueva entre los puntos de soldadura a velocidades imposibles para el movimiento robótico tradicional, reduciendo drásticamente el tiempo de ciclo.Estaciones de trabajo múltiplesdentro del alcance del pórtico multiplica aún más la producción.

• Soldaduras consistentes y de alta calidad: Los operadores observan una excepcional consistencia en la apariencia y penetración de la soldadura.patrón de haz en espiral u oscilanteamplía ligeramente la costura de soldadura para una mejor adhesión manteniendo la profundidad, lo que resulta en uniones fuertes y visualmente uniformes que pasan fácilmente las pruebas eléctricas y de fuerza de tracción.

• Agilidad mejorada de la línea de producción: La combinación de un robot programable y una herramienta láser flexible se adapta a las nuevas tareas de soldadura mediante cambios de software en lugar de re-herramientas mecánicas.Esto acorta drásticamente los tiempos de cambio para diferentes modelos de baterías o diseños de paquetes.

3Aplicaciones específicas de una línea y asesoramiento para la integración profesional

La versatilidad de la máquina le permite desempeñar roles fundamentales pero personalizados en diferentes líneas de paquetes.

• Celular cilíndrica (por ejemplo, 21700, 4680) Línea de módulo:

  • El papel primordial: Soldadura a alta velocidad deconexiones de celda a barra de busyinterconexiones de barras de bus del módulo.

  • Enfoque de la instalación: La precisión es primordial.excelente precisión de posicionamiento del hazLa protección de la puerta de entrada es crucial para mantener esta precisión a altas velocidades.el sistema de fijación de celdas repetibles.

• Línea de paquetes de baterías de cáscara de aluminio prismático:

  • El papel primordial: soldaduras de sellado paracubiertas para celdas de bateríasy soldadurabarras de bus de gran formatoo piezas de conexión flexibles.

  • Enfoque de la instalación: Para el sellado de la cubierta, para lograr la estabilidad del procesolas costuras herméticas, libres de defectosLos instaladores deben garantizar una entrega perfecta de blindaje de gas (argón) a la zona de soldadura.capacidad de soldadura de gran formatoLa base del piso debe ser robusta para soportar el tramo del pórtico sin desviación.

• Línea de ensamblaje del módulo de celda de bolsa:

  • El papel primordial: soldadura por ultrasonido o láser deTablas de células de bolsaEste sistema de láser de pórtico es ideal para el posteriorinterconexión de barras de bus a nivel de móduloysoldadura de marcos de módulos o placas frías.

  • Enfoque de la instalación:Control térmico precisoLa integración debe incluir:vigilancia de la temperatura en tiempo realLa flexibilidad del robot se utiliza para acercarse a las soldaduras en ángulos óptimos en espacios confinados.

• Línea de batería para vehículos comerciales grandes (autobuses/camiones):

  • El papel primordial: SoldaduraLas demás máquinas y aparatos para el transporte de mercancías,conexiones estructurales, ycaja de batería de gran tamañolos componentes.

  • Enfoque de la instalación: Esta aplicación aprovecha las ventajas del sistemacon una capacidad de transmisión superior a 300 W,para soldaduras de penetración profunda. La instalación requiere un suministro eléctrico y un enfriador estables y de gran capacidad. La envolvente de trabajo debe planificarse para acomodar el gran tamaño de la pieza,que requieren longitud de carril de pórtico personalizada.

Enfatizar las ventajas competitivas fundamentales

La integración de este sistema trae ventajas distintas y defendibles que afectan directamente a los resultados:

• Sinergia entre flexibilidad y precisiónElEl robot ABB proporciona el posicionamiento macroEn la actualidad, el volumen deEl escáner de galvanómetro produce micro movimientos.Este enfoque de doble método es especialmente eficiente para las baterías que contienen conjuntos de soldaduras.

• Calidad de la soldadura sin compromiso: La energía láser enfocada aseguradistorsión térmica mínimaEl resultado es una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, preservando la integridad de las células sensibles de las baterías.Saldas sin burbujas de alta densidadMejorar la conductividad eléctrica y la resistencia mecánica, contribuyendo directamente a la seguridad y al ciclo de vida del embalaje.

• Eficiencia de producción escalableElProceso sin contacto y capacidad de procesamiento simultáneo de varias estacionesEsta escalabilidad es esencial para satisfacer las crecientes demandas de los mercados de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.

Resumen de las aplicaciones principales en las líneas de paquetes de baterías

La siguiente tabla resume de manera concisa el propósito principal de esta máquina de soldadura galvanómetro de pórtico que sirve en diferentes contextos de producción.