A tecnologia de processamento a laser, por causa de suas próprias vantagens técnicas, desempenha um papel cada vez mais importante na indústria de baterias de lítio, como soldagem a laser de núcleos e módulos, corte de material de pólo, marcação e assim por diante. Este artigo apresenta principalmente a linha de produção automatizada da máquina de solda a laser de bateria de lítio no sistema de transferência de material, sistema adaptativo, sistema de posicionamento visual, gerenciamento de execução de fabricação MES e outras tecnologias-chave.
As baterias de lítio devido à sua alta densidade de energia, alta tensão, proteção ambiental, longa vida útil e podem ser recarregadas rapidamente e outras vantagens, favorecidas pelo digital 3C, ferramentas elétricas e outras indústrias, a nova contribuição da indústria automotiva de energia é particularmente proeminente. Como componente central dos veículos de nova energia, seu desempenho de fornecimento de energia, estabilidade e segurança são um aspecto importante do desempenho de veículos de nova energia, a qualidade da soldagem da bateria de energia desempenha um papel decisivo no desempenho da bateria de energia, que por sua vez determina o desempenho do veículo. Tecnologia de processamento a laser por causa de suas próprias vantagens técnicas, na indústria de bateria de lítio, como a soldagem a laser de núcleo e módulo, corte de material de peça de pólo, marcação e assim por diante, desempenham um papel cada vez mais importante!
1. A aplicação da soldagem a laser na fabricação de baterias de lítio
A soldagem a laser é um feixe de laser como fonte de energia, o uso de dispositivos de foco para que o laser seja agregado em um feixe de alta densidade de potência irradiado na superfície da peça de trabalho para aquecimento, na condução de calor do material metálico sob a ação de a dissolução interna do material para formar um pool solúvel específico. A soldagem a laser é um novo tipo de método de soldagem, atualmente em fase de desenvolvimento de alta velocidade. Ao soldar a laser, a zona afetada pelo calor da peça de trabalho é pequena; pequenas juntas de solda, dimensões de soldagem de alta precisão; o método de soldagem é soldagem sem contato, sem necessidade de adicionar força externa, pequena deformação do produto, alta qualidade de soldagem, alta eficiência, fácil de realizar produção automatizada.
Desde a fabricação de células de bateria de lítio até o PACK de bateria em um grupo, a soldagem é um processo de fabricação muito importante, a condutividade, a resistência, a estanqueidade, a fadiga do metal e a resistência à corrosão da bateria de lítio são padrões típicos de avaliação de qualidade de soldagem de bateria. A escolha do método de soldagem e processo de soldagem afetará diretamente o custo da bateria, qualidade, segurança e consistência da bateria.
Em segundo lugar, a soldagem a laser pode ser controlada com precisão, com um pequeno ponto focado e posicionamento de alta precisão, que, juntamente com o braço robótico, é fácil de automatizar, aumentar a eficiência da soldagem, reduzir horas de trabalho e reduzir custos. Além disso, a soldagem a laser de placas finas ou fios de diâmetro fino não será prejudicada pelo derretimento, como é o caso da soldagem a arco.
A estrutura da bateria geralmente contém uma variedade de materiais como aço, alumínio, cobre, níquel, etc. Esses metais podem ser transformados em eletrodos, fios ou conchas, portanto, seja um material ou uma variedade de materiais entre os soldagem, são apresentados ao processo de soldagem de altas exigências. A vantagem do processo de soldagem a laser reside na ampla gama de materiais que podem ser soldados e na capacidade de soldar diferentes materiais.
2. Soldagem a laser na linha de produção de bateria de lítio PACK na tecnologia chave
Máquina de solda a laser de bateria de lítio linha de produção de automação de módulo de bateria, geralmente incluindo carregamento de núcleo, digitalização, teste, limpeza, classificação, empilhamento de módulo, detecção de empilhamento e soldagem de módulo, detecção de soldagem, descarga de módulo e outros processos, o sistema de transferência de material, adaptável sistema, sistema de posicionamento de visão, gerenciamento de execução de fabricação MES, etc., é a tecnologia-chave em toda a linha de produção, mas também para se adaptar ao padrão de produção de várias espécies de pequenos lotes do importante suporte técnico.
1) Sistema de Transferência de Material
Do carregamento do núcleo ao descarregamento do módulo final, toda a transferência de material é concluída através do sistema de transferência de material, que também pode expandir com flexibilidade as estações de trabalho de acordo com as necessidades de ajuste do processo, e a transferência entre diferentes estações não requer operação humana e a placa de posicionamento do módulo vem com um mecanismo de ajuste do tamanho do produto, que pode se adaptar à fixação de módulos de diferentes tamanhos, e é muito adequado para necessidades de produção de vários lotes pequenos.
2) Sistema adaptativo
No processo de produção do módulo de bateria, soft pack, quadrado e cilíndrico são os tipos mais comuns de baterias recebidas e, após o empilhamento de diferentes tamanhos de baterias em diferentes tamanhos de módulos, todo processo precisa ser adaptado ao sistema adaptativo para garantir a ligação de toda a linha batida, principalmente no processo de soldagem, que só é adaptado aos diferentes tamanhos de módulos para completar o processo de PACK do módulo.
O sistema adaptativo adota a ligação de combinação multi-eixo para implementar o posicionamento posicional na área de processamento do produto, sem qualquer forma de restrição de material de entrada, para concluir o trabalho de soldagem e transferir para o próximo processo.
3）Sistema de Posicionamento Visual
Limpeza da superfície de soldagem do núcleo, marcação do módulo, soldagem de peças convergentes geralmente é concluída pelo processamento a laser, montagem do módulo da bateria, geralmente com grandes tolerâncias dimensionais, é difícil alcançar o processamento a laser nos requisitos de tamanho da posição da lacuna, resultando em um declínio acentuado no processamento qualidade. A introdução do sistema de posicionamento visual pode atender à demanda de posicionamento preciso, a precisão pode chegar a ± 0,05 mm, através da visão da aquisição de dados fotográficos e retroalimentar o sistema de controle para desvio de material, realizando assim o posição de processamento de posicionamento de alta precisão.
4）Sistema de Gerenciamento de Execução de Fabricação MES
O sistema de gerenciamento de execução de fabricação MES possui uma plataforma de desenvolvimento aberta, pode ser baseado na plataforma subjacente do sistema de forma rápida e ágil de acordo com as necessidades do usuário para concluir a implementação do desenvolvimento do projeto MES, manual apenas de acordo com as instruções do parâmetro MES para orientar o trabalho , e através da forma de gráficos e estatísticas abrangentes e análise das informações de configuração de produção existentes para melhorar. Desde o carregamento do núcleo até a descarga final do módulo, os parâmetros, dados e outras informações recebidas de cada processo podem ser rapidamente consultados e analisados e processados em tempo hábil por meio do sistema MES, o que realmente torna o processo controlável e eficiente. O pacote de dados do processo de soldagem a laser é integrado diretamente ao sistema MES para facilitar a chamada e troca do usuário, todo o conjunto do sistema MES pode ser diretamente para a linha de produção em uma oficina de produção quase não tripulada, manual apenas na periferia do material reabastecimento para melhorar a segurança. Com a interface de comunicação industrial reservada, os usuários podem não apenas realizar monitoramento e gerenciamento remotos, mas também se conectar efetivamente ao ERP corporativo, realizando uma fábrica verdadeiramente inteligente e informativa.
