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E-Mobility Fertigungslösungen
Hersteller von Elektrofahrzeugen und den dazugehörigen Batterien wenden sich an IPG, wenn es um laserbasierte Fertigungslösungen geht. IPG deckt alle Schritte der Batterieproduktion ab, von der Bearbeitung der Elektrodenfolien bis hin zum Schweißen der strukturellen Komponenten der Batterieträger. Dank der technischen Führungsrolle von IPG im Bereich der Laser-Material-Wechselwirkungen können wir den Automobilherstellern und den von ihnen gewählten Integratoren von Produktionslinien branchenführende Beratung und Unterstützung bieten.
Ob es sich nun um die unübertroffenen Leistungsstufen der gepulsten Folienschneidlaser, die einzigartigen Fähigkeiten der Laser mit einstellbarem Strahl für spritzerfreies Schweißen von Kupfer und Aluminium oder die patentierte Echtzeit-Schweißnahtmesstechnologie handelt, IPG arbeitet kontinuierlich an der Optimierung der Lasermaterialbearbeitungsfähigkeiten, damit Sie den sich schnell entwickelnden E-Mobilitätstrends voraus sind.
Herstellung von Li-Ion-Batteriezellen
Trotz der Unterschiede zwischen zylindrischen, prismatischen oder Pouch-Designs stützt sich die Zellfertigung in der Regel auf die Laserbearbeitung für das Schneiden und Ausklinken der Folien, das Verschweißen der Folienstapel mit den Tabs, das Versiegeln der Injektionslöcher im Zellgehäuse, das Schweißen des Sicherheitsventils und das Versiegeln der Kappe mit dem Gehäuse. Zusammen mit neuen Technologien wie der Lasertrocknung der Elektrodenbeschichtung sorgen diese Prozesse für die hohe Geschwindigkeit und die hohe Ausbeute, die für die Großserienproduktion von Li-Ionen-Zellen erforderlich sind.
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Schweißen von Busbars
Bei allen Batteriezellentechnologien, ob zylindrisch, prismatisch oder Pouch, werden leitende Busbars verwendet, um einzelne Zellen zu Modulen zu verbinden. Das Laserschweißen ermöglicht die Herstellung von Busbar-zu-Zelle-Verbindungen, die wichtige elektrische Leistungsanforderungen erfüllen und gleichzeitig eine unübertroffene Produktionsgeschwindigkeit, Zuverlässigkeit und einfache Automatisierung bieten.
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Batteriepacks
Das Schweißen von Batteriepacks und -böden umfasst zwei Verfahren. Erstens die Herstellung einer großen Anzahl elektrischer Verbindungen zu immer dickeren Leitern, häufig aus unterschiedlichen oder beschichteten Materialien. Zweitens das Abdichten der robusten mechanischen Gehäuse, die die Batterie selbst umschließen. Das Laserschweißen bietet die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit, um sowohl eine große Anzahl von Schweißnähten als auch starke, qualitativ hochwertige Schweißnähte zu erzeugen, selbst bei reflektierenden Materialien wie Aluminium.
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Elektrische Motoren
Elektromotoren sind mit Hairpin-Leitern ausgestattet, die mehrere Fertigungsschritte erfordern. Durch Laserablation oder Materialabtrag können die Hersteller von Elektromotoren schnell und zuverlässig die Isolierschicht von den Hairpin-Enden entfernen. Sobald das darunter liegende Kupfer freigelegt ist, ist das Laserschweißen eine Hochgeschwindigkeitsmethode zur Herstellung von niederohmigen Verbindungen mit hoher Genauigkeit und praktisch ohne Spritzer.
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Leistungselektronik
Neben den Batterien werden für die Elektrifizierung des Fahrzeugs zusätzliche elektrische Komponenten wie Wechselrichter, Schaltkästen und Stromverteiler benötigt, um den Fluss elektrischer Signale und Ströme zu den Komponenten des Antriebsstrangs zu gewährleisten. Faserlaser ermöglichen das Schweißen von Steckverbindern und Busbars zwischen den Komponenten, um wichtige Leistungsanforderungen zu erfüllen und gleichzeitig eine unübertroffene Produktionsgeschwindigkeit, Zuverlässigkeit und einfache Automatisierung zu bieten.
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Brennstoffzellen
Wasserstoff-Brennstoffzellen, eine Alternative zu Li-Ionen-Batterien, werden zum Betrieb einer Vielzahl von Systemen eingesetzt, darunter Fahrzeuge und andere Energiespeicheranwendungen. Brennstoffzellen sind auf Bipolarplatten und MEAs als Schlüsselkomponenten angewiesen. Laserbearbeitungslösungen erfüllen die hohen Anforderungen dieser Komponenten und bieten Präzision, Qualität und Geschwindigkeit bei Anwendungen wie Schweißen, Schlammtrocknung, Schneiden und mehr.
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