IPG-Bild

5 Dinge, die Sie über Laserlösungen für das Schweißen von Batterie-Sammelschienen wissen müssen

IPG-Bild

 

 

Die Herstellung sicherer Batteriemodule ist ein entscheidender Schritt im Herstellungsprozess von Elektrofahrzeugen. Durch die ordnungsgemäße Verbindung der Zellen mit den Sammelschienen wird sichergestellt, dass die Verbindungen den elektrischen Anforderungen entsprechen, die für die Funktion, Leistung und Zuverlässigkeit des Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung sind. Und vor allem für die Sicherheit der Insassen.
Batteriemodule werden hergestellt, indem mehrere Batteriezellen (prismatisch, zylindrisch oder Beutel) miteinander verbunden und mit hochleitfähigen Sammelschienen verschweißt werden. Für eine qualitativ hochwertige Produktion dieser Komponenten kann dieser Prozess zeitaufwändig, kostspielig und inkonsistent sein, was zu weniger als wünschenswerten Ergebnissen führen kann. Einstellbare Modusstrahl-Faserlaserschweißlösungen und Echtzeit-Schweißmessungen bieten eine außergewöhnliche Tiefenkontrolle und spritzfreies Schweißen, was wichtige Voraussetzungen sind, um die Qualität der Module zu gewährleisten und Fehler zu vermeiden, die katastrophale Folgen haben könnten.

Die Herstellung von Batteriemodulen birgt viele Herausforderungen, insbesondere jedoch das Schweißen von Stromschienen:

Herausforderung: DieGröße der Schweißnaht hat einen direkten Einfluss auf den elektrischen Widerstand.
Lösung: Laserschweißen bietet Präzision und Konsistenz, um Schweißnähte gemäß den Fertigungsspezifikationen zu kontrollieren und eine einheitliche Schweißnahtgröße zu erzielen.

Herausforderung:Bei der Materialauswahlkommen wahrscheinlich unterschiedliche Metalle für die Sammelschiene und die Zellanschlüsse zum Einsatz.
Lösung: Experten für E-Mobilitätsanwendungen arbeiten mit Herstellern zusammen, um Prozessparameter für das Schweißen unterschiedlicher Materialien mit optimalen Ergebnissen zu entwickeln.

Herausforderung: Die Präzision der Schweißnahtplatzierung und die Schweißnahttiefe sind entscheidend. Lösung v
: Bei zylindrischen Zellen integrieren Laserschweißlösungen Echtzeit-Schweißnahtmessungen, um die Schweißnahttiefe und andere wichtige Schweißparameter zu steuern.

 

Die 5 wichtigsten Vorteile des Schweißens von Batteriesammelschienen

Das Laserschweißen hat sich dank mehrerer entscheidender Vorteile sowohl in der Automobilindustrie als auch bei E-Mobilitätsanwendungen zur Technologie der Wahl entwickelt. Laserlösungen für die E-Mobilität bieten überzeugende Vorteile, die es Herstellern ermöglichen, Produktionsanforderungen zu erfüllen und hochwertige, sichere Batteriemodule zu liefern.

 

Batteriemodul mit Laserscanner

1. Laserschweißen ist ein berührungsloses Verfahren:

Die Materialien, die zur Herstellung des Batteriemoduls verwendet werden, seien es die Sammelschienen oder die Batteriezellen, reagieren empfindlich auf Unvollkommenheiten. Beim Laserschweißen kommt es zu keinem Kontakt mit den Materialien, wodurch die mit herkömmlichen Verbindungsverfahren verbundenen Risiken entfallen. Dies ist wichtig, da jede Unvollkommenheit der Materialien die elektrische Leistung des Batteriemoduls und des Elektrofahrzeugs beeinträchtigen könnte.

2. Laserschweißen ist in hohem Maße wiederholbar:

Die strenge Prozesskontrolle beim Laserschweißen gilt sowohl innerhalb als auch zwischen den Werkzeugen, wodurch der Schweißprozess für Stromschienen wiederholbar und schneller wird. Die Konsistenz der Verarbeitung durch Steuerungssoftware und Bewegungsplattformen sorgt für eine stabile Laserleistung, wodurch Schweißabweichungen vermieden werden – ein entscheidender Faktor beim Schweißen von Stromschienen.

3. Laserschweißen ist hochproduktiv:

Dies ist dank der hohen Betriebszeit und Verfügbarkeit des Laserschweißens möglich, wodurch sich die Zeit zwischen den erforderlichen Wartungsarbeiten im Vergleich zu anderen Verfahren mit Werkzeugverschleiß und Verbrauchsmaterialien, die häufige Aufmerksamkeit erfordern, verlängert. Durch eine zuverlässige Quelle sorgt das Laserschweißen für minimale Ausfallzeiten und steigert die Produktivität erheblich.

4. Laserschweißen lässt sich leicht programmieren:

Dies ist besonders wichtig, da es bereits mehrere Batteriemodulkonstruktionen gibt oder derzeit entwickelt werden. Der Schweißprozess lässt sich leicht programmieren, um ihn an verschiedene Modulkonstruktionen und Batteriezellentypen anzupassen.

5. Laserschweißen ist schnell:

Dank der einfachen Programmierung und hohen Wiederholgenauigkeit ist das Laserschweißen wesentlich schneller als herkömmliche Verfahren. Bei zylindrischen Zellenbatterien mit Tausenden von Verbindungen bedeutet eine höhere Geschwindigkeit erhebliche Einsparungen bei den Produktionskosten.

IPG Photonics: Die Experten für Laserlösungen im Bereich E-Mobilität

Ob Sie die Machbarkeit der Laserbearbeitung Ihrer Teile demonstrieren möchten oder einfach nur Ideen für die Konstruktion und Umsetzung Ihrer Fertigungsprozesse im Bereich E-Mobilität mit einem erfahrenen Laseringenieur besprechen möchten, rufen Sie uns an.

IPG ist weltweit führend in der Faserlasertechnologie und Experte für Materialbearbeitung. Wir wenden dieses Fachwissen auf unsere E-Mobilitätslösungen an, mit dem einzigen Ziel, Herstellern die notwendigen Werkzeuge durch Laserbearbeitung anzubieten, um die besten Ergebnisse für E-Mobilitätsanwendungen zu erzielen.

Erfahren Sie mehr über das gesamte Spektrum der E-Mobilitätslösungen, die IPG anbietet.

Relevante Ressourcen

Sammelschienen-Schweißen

Erfahren Sie mehr darüber, wie Laserschweißen die Herstellung von Verbindungen zwischen Stromschienen und Zellen ermöglicht, die wichtige elektrische Leistungsanforderungen erfüllen und gleichzeitig eine unübertroffene Produktionsgeschwindigkeit, Zuverlässigkeit und einfache Automatisierung bieten.

ON-DEMAND-WEBINAR: Batterielaserschweißen

Wichtige Überlegungen zur Optimierung des Laserschweißens von EV-Batterien