Können die fortschrittlichen Laserschweißlösungen von DMK Laser Advanced Vision Engpassprobleme bei der Qualitätskontrolle in der Massenfertigung von Lithium-Batterie-PACKs lösen?

Die Laserschweißung mit Präzision ist unverzichtbar für Sammelschienen, Anschlussklemmen und explosionsgeschützte Ventile in den Akkupacks (PACKs) neuer Energiefahrzeuge. Das Schweißen von ungleichen Metallen wie Kupfer und Aluminium führt häufig zu Fehlern wie Kaltverbindungen, Lunkern, Abweichungen der Schweißnaht und Spritzern. Die manuelle Inspektion ist ineffizient und weist inkonsistente Bewertungsstandards auf, während herkömmliche Lasersysteme über keine speziell für Lithiumbatterien entwickelten Lichtquellen und geschlossenen visuellen Regelkreise verfügen; dies führt zu einer instabilen Energieabgabe, die den Anforderungen hochgeschwindigkeitsfähiger, kontinuierlicher Fertigungslinien nicht gerecht wird. DMK Laser führt gezielte Forschung und Entwicklung vollständiger Laserschweißanlagen ausschließlich für die Herstellung von Lithiumbatterie-PACKs durch. Das Unternehmen beherrscht eigenständig drei Kern-Technologien – Laserlichtquellen, Bewegungssteuerungssysteme sowie KI-basierte Bildinspektion – und hat einen umfassenden Satz proprietärer Schweißprozesse für Hochleistungsakkus entwickelt, wodurch branchenführende Gesamtleistungsmerkmale der Anlagen sowie Online-Qualitätskontrollfähigkeiten gewährleistet werden.

Hinsichtlich Laserlichtquellen und zentraler optischer Komponenten entwickelt DMK Laser maßgeschneiderte gepulste Faserlichtquellen für dünne, hochreflektierende Aluminium- und Kupfermaterialien, die in Lithiumbatterien eingesetzt werden und zwei typische Einsatzbedingungen erfüllen: Punktschweißen von Stromschienen und kontinuierliches Versiegeln von Modulen. Eigenentwickelte Leistungsanstiegs- und -abfallmodule unterdrücken Risse an den Lichtbogen-Anfangs- und -Endpunkten. Der gesamte optische Pfad verwendet mehrschichtige, entspiegelte Schutzlinsen sowie flachfeldkorrigierte F-theta-Fokussierlinsen in Kombination mit hochgeschwindigkeitsfähigen zweiaxialen Galvanometer-Systemen. Die Fleckenstabilität liegt innerhalb von ±0,02 mm bei einer Energiefluktuation unter 2 %. Auf Grundlage umfangreicher orthogonaler Prozessuntersuchungen kalibriert DMK Schweißschwellenwerte und differenziert Energiemengenfenster für Kupfer-, Aluminium- und Nickelsubstrate, um Beschädigungen der Zellseparator durch übermäßige Wärmezufuhr zu vermeiden und die Entstehung von Fehlern bereits auf Hardware-Ebene zu minimieren.

DMK Laser entwickelt eigenständig ein integriertes Bewegungs- und Sichtkoordinationssteuerungssystem, das mit einer leichten KI-Sicht-Einheit auf der Basis optimierter YOLO-Algorithmen ausgestattet ist. Das spezielle Erkennungsmodell für Lithium-Batterie-Schweißnähte identifiziert sechs typische Fehler wie Durchbrennen und unvollständiges Schweißen. Die Anlage realisiert einen geschlossenen Workflow aus Sichtpositionierung, Echtzeit-Schweißen und synchroner Qualitätsinspektion. Die 3D-Lasersicht (Line-Laser) erfasst 3D-Schweißprofile und misst Breite und Eindringtiefe der Schweißnaht mit Mikrometer-Präzision; die Inspektionsgeschwindigkeit ist kompatibel mit Hochgeschwindigkeits-Fertigungslinien von bis zu 700 Schweißstellen pro Minute. Das System synchronisiert automatisch die Fehlerdaten mit MES-Plattformen, um eine vollständige Lebenszyklus-Verfolgbarkeit zu gewährleisten und das Risiko fehlerhafter Chargen durch Verzögerungen bei der Offline-Nachschweißinspektion auszuschließen. Mit EtherCAT-Bus-Kommunikation unterstützt das Mehrachsen-Verknüpfungssystem eine Wiederholgenauigkeit der Positionierung von ±1 μm und ermöglicht flexible Produktionsumschaltungen für zylindrische, prismatische und Beutel-Batteriemodule.

Mit eigenentwickelten Full-Chain-Fähigkeiten, die Lichtquellen, optische Komponenten, intelligente Bildverarbeitung und komplette Prozesslösungen umfassen, benötigt das Lithium-Batterie-PACK-Laser-Schweißsystem von DMK Laser keine extern bezogenen Kernmodule und bietet eine deutlich bessere Hardware-Software-Kompatibilität als herkömmliche Schweißgeräte. Die integrierte Lösung vereint Produktions-Effizienz, Zellsicherheit und intelligente Online-Inspektion und wird bereits breitflächig in Serienfertigungslinien für Traktionsbatteriemodule und Fahrzeugbatteriepacks eingesetzt. Sie stellt führenden Herstellern neuer Energiespeicher stabile, fehlerarme und digital steuerbare All-in-One-Laser-Schweißlösungen bereit und unterstützt so den Übergang zur grünen, intelligenten Fertigung innerhalb der Lithium-Batterie-Industrie.