Aufgrund ihrer technischen Vorteile spielt die Laserbearbeitungstechnologie in der Lithiumbatterieindustrie eine immer wichtigere Rolle, beispielsweise das Laserschweißen von Kernen und Modulen, das Schneiden von Polmaterial, das Markieren usw. In diesem Artikel werden hauptsächlich die automatisierte Produktionslinie der Lithiumbatterie-Laserschweißmaschine im Materialtransfersystem, im adaptiven System, im visuellen Positionierungssystem, im MES-Fertigungsausführungsmanagement und in anderen Schlüsseltechnologien vorgestellt.
Lithiumbatterien werden aufgrund ihrer hohen Energiedichte, Hochspannung, Umweltschutz, langen Lebensdauer und schnellen Wiederaufladung sowie anderer Vorteile von der 3C-Digital-, Elektrowerkzeug- und anderen Industrie bevorzugt. Der Beitrag der neuen Energie-Automobilindustrie ist besonders hervorzuheben. Als Kernkomponente von New-Energy-Fahrzeugen ist die Leistung, Stabilität und Sicherheit der Stromversorgung ein wichtiger Aspekt der Leistung von New-Energy-Fahrzeugen. Die Schweißqualität der Power-Batterie spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung der Power-Batterie, die wiederum die Leistung bestimmt Leistung des Fahrzeugs. Aufgrund ihrer eigenen technischen Vorteile spielt die Laserbearbeitungstechnologie in der Lithiumbatterieindustrie wie das Laserschweißen von Kernen und Modulen, das Schneiden von Polstückmaterialien, das Markieren usw. eine immer wichtigere Rolle!
1. Die Anwendung des Laserschweißens bei der Herstellung von Lithiumbatterien
Beim Laserschweißen wird ein Laserstrahl als Energiequelle verwendet. Dabei werden Fokussierungsgeräte verwendet, sodass der Laser zu einem Strahl mit hoher Leistungsdichte zusammengefasst wird, der auf die Oberfläche des Werkstücks zum Erhitzen abgestrahlt wird und die Wärmeleitung des Metallmaterials unter der Einwirkung von erfolgt die innere Auflösung des Materials, um einen spezifischen löslichen Pool zu bilden. Beim Laserschweißen handelt es sich um ein neuartiges Schweißverfahren, das sich derzeit im Hochgeschwindigkeits-Entwicklungsstadium befindet. Beim Laserschweißen ist die Wärmeeinflusszone des Werkstücks klein; kleine Schweißnähte, hochpräzise Schweißmaße; Die Schweißmethode ist berührungsloses Schweißen, keine Notwendigkeit, äußere Kräfte hinzuzufügen, geringe Produktverformung, hohe Schweißqualität, hohe Effizienz, einfach zu realisierende automatisierte Produktion.
Von der Herstellung von Lithiumbatteriezellen bis hin zu Batteriepacks in einer Gruppe ist Schweißen ein sehr wichtiger Herstellungsprozess. Leitfähigkeit, Festigkeit, Luftdichtheit, Metallermüdung und Korrosionsbeständigkeit von Lithiumbatterien sind typische Bewertungsstandards für das Batterieschweißen. Die Wahl der Schweißmethode und des Schweißverfahrens wirkt sich direkt auf die Kosten der Batterie, die Qualität, Sicherheit und Konsistenz der Batterie aus.
Zweitens kann das Laserschweißen mit einem kleinen fokussierten Punkt und einer hochpräzisen Positionierung präzise gesteuert werden, was zusammen mit dem Roboterarm leicht zu automatisieren ist, die Schweißeffizienz erhöht, die Arbeitsstunden reduziert und die Kosten senkt. Darüber hinaus kommt es beim Laserschweißen von dünnen Blechen oder Drähten mit kleinem Durchmesser nicht zu einem Rückschmelzen, wie dies beim Lichtbogenschweißen der Fall ist.
Die Struktur der Batterie enthält normalerweise eine Vielzahl von Materialien wie Stahl, Aluminium, Kupfer, Nickel usw. Diese Metalle können zu Elektroden, Drähten oder Hüllen verarbeitet werden, unabhängig davon, ob es sich um ein Material oder eine Vielzahl von Materialien dazwischen handelt Schweißen, an den Schweißprozess werden hohe Anforderungen gestellt. Der Vorteil des Laserschweißverfahrens liegt in der großen Bandbreite an schweißbaren Materialien und der Möglichkeit, unterschiedliche Materialien zu verschweißen.
2. Laserschweißen in der Lithiumbatterie-PACK-Produktionslinie in der Schlüsseltechnologie
Produktionslinie zur Automatisierung von Lithiumbatterie-Laserschweißmaschinen für Batteriemodule, im Allgemeinen einschließlich Kernladen, Scannen, Testen, Reinigen, Sortieren, Modulstapeln, Stapelerkennung und Modulschweißen, Schweißerkennung, Modulentladung und anderen Prozessen, dem Materialtransfersystem, adaptiv System, Vision-Positionierungssystem, MES-Fertigungsausführungsmanagement usw. sind die Schlüsseltechnologie in der gesamten Produktionslinie, aber auch die Anpassung an das Kleinserien-Mehrarten-Produktionsmuster des wichtigen technischen Supports.
1) Materialtransfersystem
Von der Kernbeladung bis zur endgültigen Modulentladung wird der gesamte Materialtransfer über das Materialtransfersystem abgewickelt, das auch die Arbeitsstationen entsprechend den Anpassungsanforderungen des Prozesses flexibel erweitern kann und der Transfer zwischen verschiedenen Stationen keinen menschlichen Eingriff erfordert Die Modulpositionierungsplatte verfügt über einen Mechanismus zur Anpassung der Produktgröße, der sich an die Klemmung von Modulen unterschiedlicher Größe anpassen lässt, und eignet sich sehr gut für Produktionsanforderungen in kleinen Mengen und mit mehreren Sorten.
2) Adaptives System
Im Produktionsprozess von Batteriemodulen sind Softpacks, quadratische und zylindrische die am häufigsten eingehenden Batterietypen. Nach dem Stapeln unterschiedlich großer Batteriegrößen zu unterschiedlich großen Modulgrößen muss jeder Prozess an das adaptive System angepasst werden, um die Verbindung sicherzustellen des gesamten Linienschlags, insbesondere im Schweißprozess, der lediglich an die unterschiedlichen Modulgrößen angepasst wird, um den Modul-PACK-Prozess zu vervollständigen.
Das adaptive System verwendet eine mehrachsige Kombinationsverbindung, um die Positionspositionierung im Produktverarbeitungsbereich ohne jegliche Einschränkung des Materialeingangs zu implementieren, um die Schweißarbeiten abzuschließen und zum nächsten Prozess zu übertragen.
3）Visuelles Positionierungssystem
Das Reinigen der Kernschweißoberfläche, das Markieren von Modulen und das Schweißen konvergierender Teile werden normalerweise durch Laserbearbeitung und die Montage von Batteriemodulen durchgeführt. Oftmals mit großen Maßtoleranzen ist es schwierig, die Anforderungen an die Lückenpositionsgröße bei der Laserbearbeitung zu erfüllen, was zu einem starken Rückgang der Bearbeitung führt Qualität. Durch die Einführung eines visuellen Positionierungssystems kann die Forderung nach einer genauen Positionierung erfüllt werden. Die Genauigkeit kann ± 0,05 mm erreichen, durch die visuelle Erfassung der Fotodaten und die Rückmeldung an das Steuerungssystem zur Materialabweichung, wodurch die realisiert wird Verarbeitungsposition der hochpräzisen Positionierung.
4）MES Fertigung Ausführung Management System
Das MES-Fertigungsausführungsmanagementsystem verfügt über eine offene Entwicklungsplattform und kann je nach Benutzeranforderungen schnell und agil auf der zugrunde liegenden Plattform des Systems basieren, um die Implementierung der MES-Projektentwicklung abzuschließen. Die Arbeit kann nur manuell gemäß den MES-Parameteranweisungen geleitet werden , und durch die Form von Diagrammen und umfassenden Statistiken und Analysen der vorhandenen Produktions-Setup-Informationen zur Verbesserung. Von der Kernbeladung bis zur endgültigen Modulentladung können die Parameter, Daten und anderen eingehenden Informationen jedes Prozesses schnell abgefragt und zeitnah analysiert und über das MES-System verarbeitet werden, was den Prozess wirklich kontrollierbar und effizient macht. Das Datenpaket des Laserschweißprozesses ist direkt in das MES-System integriert, um dem Benutzer das Aufrufen und Umschalten zu erleichtern. Der gesamte Satz des MES-Systems kann direkt an der Produktionslinie in eine quasi unbemannte Produktionswerkstatt integriert werden, manuell nur in der Peripherie des Materials Nachschub zur Verbesserung der Sicherheit. Mit der reservierten industriellen Kommunikationsschnittstelle können Benutzer nicht nur eine Fernüberwachung und -verwaltung realisieren, sondern auch effektiv an das Unternehmens-ERP andocken und so eine wirklich intelligente und informative Fabrik realisieren.
