Laserschweißsystem für prismatische Aluminiumgehäuse-Batterien

Produktübersicht

Dieses integrierte Laserschweißsystem führt das Vollnahtschweißen des Deckels sowie das Verschweißen der Verschlussstopfen für prismatische Aluminiumgehäuse-Batterien auf einer einzigen Produktionsplattform durch. Es kombiniert kontrollierte Spannvorrichtungen, Laserpositionierung, Schutzgas, Staubabsaugung und Prozessüberwachung, um eine stabile Schweißnahtbildung zu unterstützen und gleichzeitig das Aluminiumgehäuse sowie die Kunststoffkomponenten des Deckels zu schützen. Die Anlage ist für Batterien mit einer Dicke von 12 bis 60 mm, einer Breite von 80 bis 170 mm und einer Höhe von 90 bis 190 mm ausgelegt.

Das System ist für die Herstellung von Lithium-Batterien konzipiert, die eine kontrollierte Deckelmontage und das Verschweißen von Verschlussstopfen erfordern. Es unterstützt das manuelle Be- und Entladen der Zellen und integriert Vor- und Hauptschweißsequenzen, um eine praktische Prozesslösung für Prototypen-, Pilot- und Serienfertigungslinien zu bieten. Spezielle Vorrichtungswechsel unterstützen kompatible Batterieformate, ohne die Positioniergenauigkeit zu beeinträchtigen.

Durch die Kombination aus wiederholbarer mechanischer Positionierung, überwachtem Laserbetrieb und geschützten Schweißbedingungen erfüllt diese Einheit die Prozesskontrollanforderungen für anspruchsvolle Arbeiten an Aluminiumgehäuse-Batterien. Drucküberwachung, Gasflussüberwachung, Fokusabstandskontrolle, Abgasüberwachung und Schutzabdeckungen tragen dazu bei, die Betriebskonsistenz aufrechtzuerhalten und das Risiko schweißbedingter Defekte zu reduzieren.

Hauptmerkmale

• Integrierter dualer Schweißprozess: Dieses System kombiniert das Vollnahtschweißen des Deckels und das Verschweißen der Verschlussstopfen in einer Maschine. Hersteller können eine gemeinsame Plattform für zwei kritische Batterie-Verschlussprozesse nutzen und dabei die spezifischen Anforderungen an Vorrichtung und Schweißen für jeden Vorgang beibehalten.

• Hochpräzise Deckel-Spannvorrichtung: Eine verfahrbare Spannvorrichtung fixiert die Batterie für das vertikale Schweißen, wobei die Deckeloberfläche als Bezugspunkt dient. Die Wiederholgenauigkeit der Vorrichtungspositionierung beträgt ±0,02 mm, und der Spalt zwischen Master- und Spannplatte nach dem Spannen ist auf ≤0,04 mm begrenzt.

• Kontrolliertes Vollnaht-Laserschweißen: Der Deckelprozess verwendet ein Vor-Schweißen mit Pressfunktion und 6 bis 8 Schweißpunkten vor dem vollständigen Verschweißen. Die Wiederholgenauigkeit der X/Y/Z-Positionierung des Laserkopfes beträgt ±0,02 mm, die Bahnabweichung ±0,05 mm und die Schweißgeschwindigkeit ≥70 mm/s.

• Ring-Spot-Laser-Konfiguration: Die Vollnaht-Schweißstation verwendet eine 2 kW + 1 kW Ring-Spot-Laser-Konfiguration mit einem Liniendurchmesser >100 um/600 um und einem Wasserkühler. Die Leistungsschwankung von Laserschweißkopf und Übertragungsfaser ist auf ≤3 % begrenzt, bei einer Leistungslinearität von ≥0,99.

• Bildgeführte Verschlussstopfen-Schweißung: Ein CCD-System erfasst die Position des Verschlussstopfens mit einer Erfassungs- und Positioniergenauigkeit von ≤±0,03 mm. Die automatische Fokusabstandserkennung hat eine Auflösung von ≤0,02 mm und unterstützt eine präzise Schweißausrichtung vor der Vor- und Hauptschweißsequenz.

• Einstellbare Schutzgaszufuhr: Koaxiales N2-Schutzgas mit einer Reinheit von ≥99,99 % hilft, Schweißoxidation während des Deckelschweißens zu verhindern. Der Gasfluss ist mit einer Auflösung von 0,1 l/min einstellbar, inklusive Flussüberwachung und Alarmen; Fluss, Winkel und Abstand der Schweißschutzgasvorrichtung sind einstellbar und rückverfolgbar.

• Echtzeit-Fokus- und Höhenkontrolle: Die Höhe des Laserkopfes ist einstellbar und mit einer Auflösung von 0,05 mm visualisiert. Die automatische Defokus-Messung liefert Alarme bei abnormalen Bedingungen mit einer Auflösung von ≤0,05 mm, während der Verschlussstopfen-Prozess den Fokusabstand in Echtzeit überwacht und die Z-Achse des Schweißvorgangs kompensiert.

• Saubere Schweißumgebung: Eine integrierte Staubabsaugung entfernt Schweißrauch und Spritzer. Hauptleitungen aus Edelstahl, einstellbare Luftstromventile, überwachter Leitungsdruck sowie Stopp-Alarme bei zu hohem oder zu niedrigem Druck unterstützen eine disziplinierte Umweltkontrolle an den Schweißstationen.

• Batterieoberflächenschutz: An den Kontaktstellen der Batterie für die Deckel-Schweißvorrichtungen werden nicht-metallische Materialien verwendet. Passgenaue Schutzabdeckungen verhindern, dass Schweißspritzer die Batterieoberflächen verunreinigen, und schützen die Kunststoffbereiche um die Deckelanschlüsse vor Hitzeeinwirkung.

• Effizienter Formatwechsel: Deckel- und Verschlussstopfen-Schweißen sind in einer Maschine integriert, wobei Vorrichtungswechsel für verschiedene kompatible Produkte in ≤30 Minuten abgeschlossen sind. Das Wechselkonzept ist so ausgelegt, dass es einfach zu demontieren und zu installieren ist, ohne die Positioniergenauigkeit der Vorrichtung oder die Lebensdauer der Ausrüstung zu beeinträchtigen.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Warum dieses Produkt wählen?

• Integrierte Prozessfähigkeit: Die Kombination von Deckel-Vollschweißen und Verschlussstopfen-Schweißen in einer Einheit reduziert den Platzbedarf der Ausrüstung für diese beiden Batterie-Verschlussprozesse, während prozessspezifische Positionierungs- und Schutzmaßnahmen beibehalten werden.

• Messbare Prozesskontrolle: Vorrichtungstoleranzen, Laser-Verfahrtoleranzen, Fokusüberwachung, Gasflussüberwachung, Luftdrucküberwachung und Leitungsdruckalarme bieten definierte Kontrollen für einen wiederholbaren Betrieb.

• Entwickelt für Qualität bei Aluminiumgehäusen: Die spezifizierten Laser-, Abschirm-, Vor-Schweiß-, Schutzabdeckungs- und Absaugvorrichtungen sind auf saubere, gut geformte Schweißnähte an Aluminiumgehäusen und den Schutz empfindlicher Kunststoffkomponenten der Anschlüsse ausgerichtet.

• Produktionsorientierte Wartungsfreundlichkeit: Wechsel der Vorrichtungen für kompatible Formate sind mit ≤30 Minuten spezifiziert, was effiziente Produktübergänge unterstützt, ohne die Positioniergenauigkeit der Vorrichtung oder die Lebensdauer der Maschine zu opfern.

• Betriebs-Leistungsziele: Das System ist für eine Kapazität von ≥120 PPM/10H basierend auf manueller Betriebsgeschwindigkeit, eine ausrüstungsbedingte Qualifizierungsrate von 99,5 % und eine Anlagenverfügbarkeit von ≥95 % ausgelegt.

Kontaktieren Sie uns für ein Angebot oder eine maßgeschneiderte Vorrichtungs- und Schweißprozesslösung für Ihr prismatisches Batterieformat.

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