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Donnerstag, 23 September 2021 08:00

Effiziente Laseranlagen verhindern Lithiumbrand

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Geschätzte Lesezeit: 1 - 2 Minuten
Für das Positionieren des Lasers zur Schweißung eines Rotors und dessen Geometrie ist eine Bewegungseinheit mit Scanner-Optik ideal. Für das Positionieren des Lasers zur Schweißung eines Rotors und dessen Geometrie ist eine Bewegungseinheit mit Scanner-Optik ideal.

Laserschweißen bildet für Bearbeitungsverfahren im Rahmen der E-Mobilität wie das Rotorschweißen oder die Batteriefertigung aufgrund der berührungslosen und präzisen Bearbeitungstechnik eine sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Fügemethoden.

 Jedoch kommen dabei stark reflektierende Materialien wie Kupfer und Aluminium zum Einsatz. Deren geringe Oberflächenabsorption und hohe Wärmeleitfähigkeit machen eine besondere Auslegung der Laser-Anlage erforderlich, um Streustrahlung und den Anstieg der Materialtemperatur auf über 80 °C zu verhindern; denn beim Schweißen entsteht einiges an Wärme.

Wird dieser Wert überschritten, kann sich beispielsweise das Lithium der Batterie entzünden und einen Brand oder eine Explosion verursachen. Neben der Temperaturkontrolle und einem geeigneten Laser wird eine spezielle Optik mit intelligenter Bildverarbeitung benötigt, damit der Laser alle Schweißpunkte trotz teils unterschiedlicher Batterietypen uneingeschränkt erreichen kann. Um all diesen Anforderungen gerecht zu werden, entwickelt die LMB Automation GmbH unter anderem speziell auf das Laserschweißen der Kontaktverbindungen bei Batterien ausgelegte Anlagen. Sie verfügen in der Regel über eine angepasste Gehäuseausführung, in der sich eine kombinierte Bewegungseinheit mit einer schnellen, Scanner-Optik- basierten Strahlführung befindet. Ergänzt wird diese durch eine intelligente Bildverarbeitung sowie Temperatursonden.

Bei der Herstellung von Batterien sind an den Elektroden die Verbindungen zwischen den Batteriezellen zu schweißen, um höhere Leistungen zu erreichen. Der große Vorteil beim Laserschweißen liegt vor allem im präzisen und kurzen Energieeintrag, sodass eine Erwärmung des umliegenden Materials wesentlich reduziert wird

 Um eine schnelle Bearbeitung zu erreichen, sind Bewegungen zu minimieren. Dies wird durch eine Strahlteilung erreicht. Bei dieser Anordnung wird mit 4 Optiken gleichzeitig geschweißt, was wesentlich schneller geht, als die Schweißstellen nacheinander anzufahren.Um eine schnelle Bearbeitung zu erreichen, sind Bewegungen zu minimieren. Dies wird durch eine Strahlteilung erreicht. Bei dieser Anordnung wird mit 4 Optiken gleichzeitig geschweißt, was wesentlich schneller geht, als die Schweißstellen nacheinander anzufahren.

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