EJEMPLO DE ÉXITO: CUSTOMCELLS®

Estabilidad del proceso en la soldadura de celdas de baterías con ultrasonidos

Dado que es una de las empresas más importantes del mundo dedicadas al desarrollo de celdas para baterías de iones de litio específicas para clientes, 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 minimizaron la tasa de rechazos y optimizaron la eficiencia de la producción.

CUSTOMCELLS®

Industria de las baterías

Itzehoe + Tübingen, Alemania

www.customcells.org

El reto

La celda para baterías recién desarrollada por CUSTOMCELLS® utiliza lengüetas que son considerablemente más pequeñas que las que suelen emplearse en la industria.Para lograr una soldadura confiable con una tasa de rechazos mínima y la máxima fiabilidad del proceso, la herramienta de soldadura debe adaptarse al tamaño correspondiente.

El reto para Herrmann fue desarrollar un sonotrodo idóneo y determinar los parámetros de soldadura correctos en el menor tiempo posible, a fin de poder comenzar cuanto antes la producción segura y fiable de la celda para baterías.

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 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 múltiples capas. Reducen los desechos y los costos de producción.

SOLDADORA POR PUNTOS HiS DE HERRMANN

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.

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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.

Con Herrmann Ultraschall compartimos la pasión por las conexiones confiables

«Gracias a Herrmann Ultraschall, encontramos un colaborador confiable para llevar a cabo la soldadura de nuestras celdas de baterías de iones de litio de manera segura. Estamos sumamente conformes con los sistemas de Hermann Ultraschall y hemos podido mejorar de manera permanente la calidad de nuestros productos. Podemos recomendar sin reservas a Hermann Ultraschall».

Christian Zender, director de Operaciones de Customcells Tübingen GmbH

Beneficios para el cliente

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: © CUSTOMCELLS® - www.customcells.org


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