La technologie de traitement au laser, en raison de ses propres avantages techniques, joue un rôle de plus en plus important dans l'industrie des batteries au lithium, comme le soudage au laser des noyaux et des modules, la découpe du matériau des pôles, le marquage, etc. Cet article présente principalement la ligne de production automatisée de la machine de soudage laser à batterie au lithium dans le système de transfert de matériau, le système adaptatif, le système de positionnement visuel, la gestion de l'exécution de la fabrication MES et d'autres technologies clés.
Batteries au lithium en raison de sa densité d'énergie élevée, de sa haute tension, de sa protection de l'environnement, de sa longue durée de vie et de sa capacité à être rechargée rapidement et d'autres avantages, favorisés par le numérique 3C, les outils électriques et d'autres industries, la contribution de l'industrie automobile à énergie nouvelle est particulièrement importante. En tant que composant central des véhicules à énergies nouvelles, ses performances d'alimentation, sa stabilité, sa sécurité sont un aspect important des performances des véhicules à énergies nouvelles, la qualité du soudage de la batterie de puissance joue un rôle décisif dans les performances de la batterie de puissance, qui à son tour détermine la performances du véhicule. La technologie de traitement au laser en raison de ses propres avantages techniques, dans l'industrie des batteries au lithium, telles que le soudage au laser du noyau et du module, la découpe du matériau de la pièce polaire, le marquage, etc., jouent un rôle de plus en plus important !
1. L'application du soudage laser dans la fabrication de batteries au lithium
Le soudage au laser est un faisceau laser comme source d'énergie, l'utilisation de dispositifs de focalisation de sorte que le laser s'agrège en un faisceau à haute densité de puissance irradié sur la surface de la pièce à chauffer, dans la conduction thermique du matériau métallique sous l'action de la dissolution interne du matériau pour former un pool soluble spécifique. Le soudage au laser est un nouveau type de méthode de soudage, actuellement en phase de développement à grande vitesse. Lors du soudage au laser, la zone affectée par la chaleur de la pièce est petite; petits joints de soudure, dimensions de soudage de haute précision ; la méthode de soudage est le soudage sans contact, pas besoin d'ajouter une force externe, une petite déformation du produit, une qualité de soudage élevée, un rendement élevé, une production automatisée facile à réaliser.
De la fabrication de cellules de batterie au lithium à la batterie PACK en un groupe, le soudage est un processus de fabrication très important, la conductivité de la batterie au lithium, la résistance, l'étanchéité à l'air, la fatigue du métal et la résistance à la corrosion, sont des normes d'évaluation de qualité de soudage de batterie typiques. Le choix de la méthode de soudage et du procédé de soudage affectera directement le coût de la batterie, la qualité, la sécurité et la cohérence de la batterie.
Deuxièmement, le soudage au laser peut être contrôlé avec précision, avec un petit point focalisé et un positionnement de haute précision, qui, avec le bras robotisé, est facile à automatiser, augmente l'efficacité du soudage, réduit les heures de travail et réduit les coûts. De plus, le soudage au laser de plaques minces ou de fils de diamètre fin ne sera pas gêné par la refusion, comme c'est le cas avec le soudage à l'arc.
La structure de la batterie contient généralement une variété de matériaux tels que l'acier, l'aluminium, le cuivre, le nickel, etc. Ces métaux peuvent être transformés en électrodes, fils ou coques, par conséquent, qu'il s'agisse d'un matériau ou d'une variété de matériaux entre le soudage, sont mis en avant pour le processus de soudage des exigences élevées. L'avantage du procédé de soudage au laser réside dans la large gamme de matériaux pouvant être soudés et la possibilité de souder différents matériaux.
2. Soudage au laser dans la ligne de production de batteries au lithium PACK dans la technologie clé
Ligne de production d'automatisation de module de batterie de machine de soudage laser à batterie au lithium, comprenant généralement le chargement, la numérisation, les tests, le nettoyage, le tri, l'empilement de modules, la détection d'empilement et le soudage de modules, la détection de soudage, la décharge de modules et d'autres processus, le système de transfert de matériau, adaptatif système, système de positionnement de vision, gestion de l'exécution de la fabrication MES, etc., est la technologie clé de toute la chaîne de production, mais aussi pour s'adapter au modèle de production multi-espèces en petits lots de l'important support technique.
1) Système de transfert de matériel
Du chargement du noyau au déchargement final du module, l'ensemble du transfert de matériau est effectué via le système de transfert de matériau, qui peut également étendre de manière flexible les postes de travail en fonction des besoins d'ajustement du processus, et le transfert entre les différentes stations ne nécessite pas d'intervention humaine, et la plaque de positionnement de module est livrée avec un mécanisme de réglage de la taille du produit, qui peut s'adapter au serrage de modules de différentes tailles, et elle est très adaptée aux besoins de production en petits lots et multi-variétés.
2) Système adaptatif
Dans le processus de production du module de batterie, les packs souples, carrés et cylindriques sont les types les plus courants de batteries entrantes, et après avoir empilé différentes tailles de batteries dans différentes tailles de modules, chaque processus doit être adapté au système adaptatif pour assurer le lien du battement de toute la ligne, notamment dans le processus de soudage, qui n'est adapté aux différentes tailles de modules que pour compléter le processus module PACK.
Le système adaptatif adopte une liaison combinée multi-axes pour mettre en œuvre le positionnement positionnel dans la zone de traitement du produit, sans aucune forme de restriction de matériau entrant, pour terminer le travail de soudage et passer au processus suivant.
3）Système de positionnement visuel
Le nettoyage de la surface de soudage du noyau, le marquage du module, le soudage des pièces convergentes sont généralement complétés par un traitement au laser, l'assemblage du module de batterie, souvent avec de grandes tolérances dimensionnelles, il est difficile de réaliser le traitement au laser sur les exigences de taille de position d'écart, ce qui entraîne une forte baisse du traitement qualité. L'introduction d'un système de positionnement visuel peut répondre à la demande de positionnement précis, la précision peut atteindre ± 0.05mm, grâce à la vision de l'acquisition de données photo, et renvoyer au système de contrôle l'écart matériel, réalisant ainsi le position de traitement du positionnement de haute précision.
4）Système de gestion de l'exécution de la fabrication MES
Le système de gestion de l'exécution de la fabrication MES dispose d'une plate-forme de développement ouverte, peut être basé sur la plate-forme sous-jacente du système rapidement et avec agilité en fonction des besoins de l'utilisateur pour terminer la mise en œuvre du développement du projet MES, manuel uniquement selon les instructions des paramètres MES pour guider le travail , et à travers la forme de graphiques et de statistiques complètes et d'analyse des informations de configuration de production existantes à améliorer. Du chargement du noyau au déchargement final du module, les paramètres, données et autres informations entrantes de chaque processus peuvent être rapidement interrogés et analysés et traités en temps opportun via le système MES, ce qui rend vraiment le processus contrôlable et efficace. Le paquet de données de processus de soudage au laser est directement intégré dans le système MES pour faciliter l'appel et la commutation de l'utilisateur, l'ensemble du système MES peut être directement sur la ligne de production dans un atelier de production quasi sans personnel, manuel uniquement à la périphérie du matériau réapprovisionnement pour améliorer la sécurité. Avec l'interface de communication industrielle réservée, les utilisateurs peuvent non seulement réaliser une surveillance et une gestion à distance, mais également se connecter efficacement à l'ERP d'entreprise, réalisant ainsi une véritable usine intelligente et informative.
