Des taux de rejet au plus bas malgré des exigences spéciales

Afin de garantir une production de batterie avec des taux de rejet qui soient les plus faibles possible, le système de soudage par ultrasons doit parfaitement correspondre à l’application.

Stabilité des processus lors du soudage par ultrasons de cellules de batterie

Grâce aux systèmes de la société Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG, l’entreprise CUSTOMCELLS® est parvenue à réduire son taux de rejet dans le cadre de la production d’une nouvelle application de batterie, et donc à accroître son efficacité.

Comptant parmi les plus grands fabricants de cellules de batterie lithium-ion sur mesure au monde, l’entreprise CUSTOMCELLS® poursuit l’objectif d’atteindre le taux de rejet le plus faible possible dans sa production de batterie, avec une fiabilité de processus maximale. Pour le soudage de ses applications, la société de développement et de production fait confiance à la technologie ultrasons dans l’une de ses lignes de production. Les systèmes de soudage par ultrasons Herrmann Ultraschall utilisés ici ont permis de limiter le taux de rejet et d’optimiser l’efficacité de production.

Optimisation du taux de rejet

Dans la ligne de production en question, CUSTOMCELLS® pré-soude et soude des cellules de type « pouch ». La première étape, le pré-soudage, consiste à pré-souder les différentes couches du film de cuivre pour l’anode et les différentes couches du film d’aluminium pour la cathode. Dans un second temps, considéré comme le soudage principal, les languettes sont soudées à la cathode et à l’anode.

Le pré-soudage comme le soudage principal exigent de solides raccords de matériau à matériau afin de garantir la fonctionnalité des cellules de batterie. Si les différentes couches de film ne sont pas entièrement assemblées ou si le film présente des accrocs, même d’une épaisseur de quelques microns seulement, il peut en résulter des rejets et donc l’exclusion de l’intégralité de la cellule.

Les machines de soudage par ultrasons Herrmann garantissent une procédure stable pour ces raccords. Les systèmes HiS VARIO B 20 kHz ont été spécialement développés pour le soudage d’applications de batterie avec des films multi-couches. Ces systèmes permettent de réduire les déchets de production et les coûts de production.

Conception de batterie spéciale : relever le défi

La cellule de batterie développée par CUSTOMCELLS® présente une particularité, à savoir la taille des languettes. Elles sont nettement plus petites que celles généralement utilisées dans l’industrie. Afin de garantir un raccord fiable entre la languette et l’anode ou la cathode, les sonotrodes des machines de soudage par ultrasons ont été adaptées à cette taille.

Grâce à des travaux de recherche et développement continus, Herrmann Ultraschall a pu exploiter une conception de sonotrode spécifique existante, dès le début du projet. Ces travaux ont alors garanti un procédé de soudage fiable pour l’application de batterie CUSTOMCELLS®. Après une courte durée, les paramètres de soudage appropriés ont également été évalués dans le laboratoire d’ultrasons. Les systèmes de soudage Herrmann ont pu être adoptés et intégrés quasi sans arrêt de production.

Automatisation en vue

Les deux systèmes de soudage Herrmann sont utilisés en permanence pour le soudage des languettes de cellule chez CUSTOMCELLS®. Dans le cadre d’une production en série, les systèmes de soudage par ultrasons seront intégrés dans la ligne de production automatisée dans une prochaine étape. Un conseil continu ainsi que le développement de solutions de soudage appropriées par Herrmann Ultraschall garantissent une intégration fluide dans le processus.

Conclusion

Seule l’utilisation de systèmes de soudage par ultrasons répondant à la demande et aux exigences permet de maintenir les taux de rejet en permanence au plus bas dans la production de batterie. Un service après-vente flexible de la part du partenaire ultrasons est important pour la réussite du projet de soudage, afin d’être en mesure de réagir immédiatement face aux changements dans le procédé de production si nécessaire. L’interaction entre des solutions de soudage appropriées et un service après-vente de qualité forme la base d’une production sûre et efficace des applications de batterie à l’aide des ultrasons.

À propos de CUSTOMCELLS®

CUSTOMCELLS® compte parmi les entreprises leaders dans le domaine du développement et de la production en série de cellules de batterie lithium-ion spéciales. Avec l’accès à des installations de développement et de production équipées de machines de fabrication de pointe de cellules et d’électrodes, CUSTOMCELLS® est l’un des plus grands fabricants de cellules de batterie sur mesure. CUSTOMCELLS® approvisionne l’industrie automobile allemande. Avec dans ses rangs des spécialistes en technologies aérospatiales et médicales entre autres, CUSTOMCELLS® fabrique des produits en série pour des véhicules sous-marins autonomes et des unités de batterie pour l’aviation électrique.

Pour en savoir plus, rendez-vous sur : www.customcells.de