Rechazos mínimos a pesar de los requisitos especiales
Estabilidad del proceso en la soldadura de celdas de baterías con ultrasonidos
Los sistemas de Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG redujeron la tasa de rechazos en CUSTOMCELLS® durante la producción de una nueva pieza de batería y, de ese modo, incrementaron la eficiencia para este fabricante.
Dado que es una de las empresas más importantes del mundo dedicadas al desarrollo de celdas especiales para baterías de iones de litio, CUSTOMCELLS® busca tener la menor tasa de rechazos posible y la máxima fiabilidad del proceso en la producción de baterías. Para soldar sus piezas, la empresa de desarrollo y producción cuenta con tecnología de ultrasonidos en una de sus líneas de producción. Los sistemas de soldadura por ultrasonido de Herrmann Ultraschall que emplean redujeron la tasa de rechazos y optimizaron la eficiencia de la producción.
Optimización de la tasa de rechazos
En la línea de producción asociada, CUSTOMCELLS® lleva a cabo la presoldadura y la soldadura principal en celdas de bolsa. El primer paso, en el proceso de presoldadura, es presoldar las capas individuales de lámina de cobre del ánodo y las capas individuales de lámina de aluminio del cátodo. En un segundo paso, en el proceso de soldadura principal, se sueldan lengüetas al cátodo y al ánodo.
Tanto la presoldadura como la soldadura principal requieren conexiones firmes entre los materiales para garantizar el funcionamiento correcto de las celdas de la batería. Si las capas de lámina individuales no se unen por completo entre ellas o si hay rasgaduras en la lámina, que tiene solo unos micrómetros de grosor, pueden producirse rechazos y puede ser necesario eliminar toda la celda.
Las máquinas soldadoras por ultrasonido de Herrmann garantizan un proceso estable para elaborar estas conexiones. Los sistemas de 20 kHz HiS VARIO B se desarrollaron especialmente para soldar piezas de baterías con láminas de capas múltiples. Reducen los desechos y los costos de producción.
El diseño de baterías especiales supone todo un desafío
La característica especial de la celda para baterías desarrollada por CUSTOMCELLS® es el tamaño de las lengüetas. Son considerablemente más pequeñas que las que suelen emplearse en la industria. Para lograr una conexión fiable entre la lengüeta y el ánodo o el cátodo, los sonotrodos de las máquinas soldadoras por ultrasonido se adaptaron al tamaño correspondiente.
Gracias al trabajo continuo de investigación y desarrollo, Herrmann Ultraschall pudo aprovechar un diseño de sonotrodo especial existente justo al inicio del proyecto. Eso permitió obtener un proceso de soldadura fiable para las piezas de las baterías de CUSTOMCELLS®. Poco tiempo después, también se evaluaron los parámetros de soldadura adecuados en el laboratorio de ultrasonido. El cambio a los sistemas de soldadura de Herrmann pudo implementarse prácticamente sin detener la producción.
Planes de automatización
En CUSTOMCELLS® se emplean de forma permanente ambos sistemas de soldadura de Herrmann para soldar las lengüetas de las celdas. Dentro del ámbito de la producción en serie, los sistemas de soldadura por ultrasonido se integrarán a la línea de producción automatizada en una etapa posterior del proyecto. Tanto el asesoramiento continuo como el desarrollo de soluciones de soldadura adecuadas que ofrece Herrmann Ultraschall permiten la integración de los procesos sin complicaciones.
Conclusión
Simplemente con el uso de sistemas de soldadura por ultrasonido que satisfacen la demanda y las especificaciones, las tasas de rechazos en la producción de baterías pueden mantenerse bajas de manera permanente. Un factor importante para que un proyecto de soldadura sea exitoso es el servicio flexible del colaborador especializado en ultrasonidos, pues permite reaccionar de inmediato a los cambios en el proceso de producción, en caso de ser necesario. La interacción de las soluciones de soldadura adecuadas y un buen servicio constituyen la base de la producción segura y eficiente de piezas de baterías con ultrasonidos.
Imágenes: Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG/©CUSTOMCELLS® – www.customcells.de
Acerca de CUSTOMCELLS®
CUSTOMCELLS® es una de las compañías más importantes en el campo del desarrollo y la producción en serie de celdas especiales para baterías de iones de litio. Con acceso a una planta de desarrollo y producción equipada con las máquinas más modernas de fabricación de electrodos y celdas, CUSTOMCELLS® es uno de los principales fabricantes de celdas para baterías hechas a la medida del cliente. CUSTOMCELLS® sirve a la industria automotriz alemana. CUSTOMCELLS® es una empresa tecnológica especializada en tecnologías aeroespaciales y médicas, entre otras, y fabrica productos en serie para vehículos subacuáticos autónomos y unidades de baterías para aeronaves eléctricas.
Más información: www.customcells.de