فناوری پردازش لیزر به دلیل مزایای فنی خاص خود، نقش مهمی را در صنعت باتری های لیتیومی مانند جوشکاری لیزری هسته ها و ماژول ها، برش مواد قطب، علامت گذاری و غیره ایفا می کند. این مقاله به طور عمده خط تولید خودکار دستگاه جوش لیزر باتری لیتیوم را در سیستم انتقال مواد، سیستم تطبیقی، سیستم موقعیت یابی بصری، مدیریت اجرای تولید MES و سایر فن آوری های کلیدی معرفی می کند.
باتری های لیتیومی به دلیل چگالی انرژی بالا، ولتاژ بالا، حفاظت از محیط زیست، عمر طولانی و قابل شارژ سریع و مزایای دیگر، مورد علاقه 3C دیجیتال، ابزارهای برق و سایر صنایع، سهم صنعت خودرو با انرژی جدید به ویژه برجسته است. به عنوان مؤلفه اصلی وسایل نقلیه انرژی جدید، عملکرد منبع تغذیه، پایداری، ایمنی جنبه مهمی از عملکرد وسایل نقلیه انرژی جدید است، کیفیت جوشکاری باتری قدرت نقش تعیین کننده ای در عملکرد باتری قدرت دارد که به نوبه خود تعیین کننده عملکرد وسیله نقلیه فناوری پردازش لیزر به دلیل مزایای فنی خاص خود، در صنعت باتری لیتیوم، مانند جوشکاری لیزری هسته و ماژول، برش مواد قطعه قطب، علامت گذاری و غیره نقش مهمی را ایفا می کند!
1. کاربرد جوش لیزری در ساخت باتری های لیتیومی
جوش لیزری یک پرتو لیزر به عنوان منبع انرژی است، استفاده از دستگاه های متمرکز کننده به طوری که لیزر در یک پرتو با چگالی توان بالا که برای گرم کردن بر روی سطح قطعه کار تابش می شود، در رسانش حرارتی مواد فلزی تحت تأثیر قرار می گیرد. انحلال داخلی مواد برای تشکیل یک استخر محلول خاص. جوشکاری لیزری نوع جدیدی از روش جوشکاری است که در حال حاضر در مرحله توسعه با سرعت بالا قرار دارد. هنگام جوشکاری لیزری، ناحیه متاثر از حرارت قطعه کار کوچک است. اتصالات جوش کوچک، ابعاد جوش با دقت بالا؛ روش جوشکاری بدون تماس است، بدون نیاز به اضافه کردن نیروی خارجی، تغییر شکل کوچک محصول، کیفیت جوش بالا، راندمان بالا، آسان برای تحقق تولید خودکار.
از ساخت سلولهای باتری لیتیومی گرفته تا بسته باتری به صورت گروهی، جوشکاری فرآیند تولید بسیار مهمی است، هدایت باتری لیتیومی، استحکام، هوابندی، خستگی فلز و مقاومت در برابر خوردگی، استانداردهای ارزیابی کیفیت جوشکاری باتری معمولی است. انتخاب روش جوشکاری و فرآیند جوشکاری به طور مستقیم بر هزینه باتری، کیفیت، ایمنی و قوام باتری تاثیر می گذارد.
ثانیاً، جوشکاری لیزری را می توان به طور دقیق کنترل کرد، با یک نقطه متمرکز کوچک و موقعیت یابی با دقت بالا، که همراه با بازوی رباتیک، به راحتی خودکار می شود، کارایی جوش را افزایش می دهد، ساعت کار را کاهش می دهد و هزینه ها را کاهش می دهد. علاوه بر این، جوشکاری لیزری صفحات نازک یا سیم های با قطر ریز مانند جوش قوس الکتریکی با ذوب شدن دچار مشکل نمی شود.
ساختار باتری معمولاً حاوی مواد مختلفی مانند فولاد، آلومینیوم، مس، نیکل و غیره است. این فلزات ممکن است به صورت الکترود، سیم یا پوسته ساخته شوند، بنابراین، خواه یک ماده باشد یا مواد مختلف بین جوشکاری، به فرآیند جوشکاری با نیازهای بالا ارائه می شوند. مزیت فرآیند جوشکاری لیزری در گستره وسیع مواد قابل جوشکاری و قابلیت جوشکاری مواد مختلف نهفته است.
2. جوشکاری لیزر در خط تولید باتری لیتیوم PACK در فناوری کلیدی
خط تولید اتوماسیون ماژول باتری دستگاه جوش لیزر باتری لیتیوم، به طور کلی شامل بارگذاری هسته، اسکن، آزمایش، تمیز کردن، مرتب سازی، انباشته شدن ماژول، تشخیص انباشته شدن، و جوشکاری ماژول، تشخیص جوش، تخلیه ماژول و سایر فرآیندها، سیستم انتقال مواد، تطبیقی سیستم، سیستم موقعیت یابی بینایی، مدیریت اجرای تولید MES، و غیره، فناوری کلیدی در کل خط تولید است، بلکه برای انطباق با الگوی تولید چند گونه دسته کوچک از پشتیبانی فنی مهم است.
1) سیستم انتقال مواد
از بارگذاری هسته تا تخلیه نهایی ماژول، کل انتقال مواد از طریق سیستم انتقال مواد تکمیل می شود، که همچنین می تواند به طور انعطاف پذیر ایستگاه های کاری را با توجه به نیازهای تنظیم فرآیند گسترش دهد و انتقال بین ایستگاه های مختلف نیازی به عملیات انسانی ندارد. صفحه موقعیت یابی ماژول دارای مکانیزم تنظیم اندازه محصول است که می تواند با بستن ماژول های اندازه های مختلف سازگار شود و برای نیازهای تولیدی با تعداد کم و چند تنوع بسیار مناسب است.
2) سیستم تطبیقی
در فرآیند تولید ماژول باتری، بسته نرم، مربعی و استوانه ای رایج ترین نوع باتری های ورودی هستند و پس از چیدن اندازه های مختلف باتری در اندازه های مختلف ماژول، هر فرآیند باید با سیستم تطبیقی سازگار شود تا از اتصال اطمینان حاصل شود. ضربان کل خط، به ویژه در فرآیند جوشکاری، که فقط با اندازه های مختلف ماژول ها به منظور تکمیل فرآیند PACK ماژول سازگار است.
سیستم تطبیقی برای تکمیل کار جوشکاری و انتقال به فرآیند بعدی، پیوند ترکیبی چند محوری را برای اجرای موقعیتیابی در منطقه پردازش محصول، بدون هیچ گونه محدودیت مواد ورودی، اتخاذ میکند.
3) سیستم موقعیت یابی بصری
تمیز کردن سطح جوش هسته، علامت گذاری ماژول، جوش قطعه همگرا معمولاً با پردازش لیزری، مونتاژ ماژول باتری تکمیل می شود، اغلب با تحمل ابعادی بزرگ، دستیابی به پردازش لیزر در مورد نیاز اندازه موقعیت شکاف دشوار است، که منجر به کاهش شدید پردازش می شود. کیفیت معرفی سیستم موقعیت یابی بصری می تواند تقاضا برای موقعیت یابی دقیق را برآورده کند، دقت می تواند از طریق دید جمع آوری داده های عکس به ± 0.05 میلی متر برسد و به سیستم کنترل برای انحراف مواد بازخورد داده شود، بنابراین متوجه می شود موقعیت پردازش موقعیت با دقت بالا.
4) سیستم مدیریت اجرای تولید MES
سیستم مدیریت اجرای تولید MES دارای یک پلت فرم توسعه باز است، می تواند بر اساس پلت فرم زیربنایی سیستم به سرعت و چابکی با توجه به نیازهای کاربر برای تکمیل اجرای توسعه پروژه MES، دستی تنها با توجه به دستورالعمل های پارامتر MES برای هدایت کار باشد. ، و از طریق نمودارها و آمار جامع و تجزیه و تحلیل اطلاعات راه اندازی تولید موجود را بهبود می بخشد. از بارگذاری هسته تا تخلیه نهایی ماژول، پارامترها، داده ها و سایر اطلاعات ورودی هر فرآیند را می توان به سرعت جستجو کرد و از طریق سیستم MES به موقع تجزیه و تحلیل و پردازش کرد، که واقعاً فرآیند را قابل کنترل و کارآمد می کند. بسته داده های فرآیند جوشکاری لیزری مستقیماً در سیستم MES ادغام می شود تا کاربر را برای تماس و جابجایی تسهیل کند، کل مجموعه سیستم MES می تواند مستقیماً به خط تولید به یک کارگاه تولید شبه بدون سرنشین تبدیل شود، دستی فقط در حاشیه مواد پر کردن برای بهبود ایمنی با رابط ارتباط صنعتی رزرو شده، کاربران نه تنها می توانند نظارت و مدیریت از راه دور را درک کنند، بلکه می توانند به طور موثر با ERP سازمانی متصل شوند و واقعاً کارخانه هوشمند و آموزنده را درک کنند.
