Fahrzeuge mit alternativen Antrieben (New Energy Vehicles)
1. Herstellung von Antriebsbatterien (prismatische Zellen / Pouch-Zellen / Rundzellen / 4680-Zellen)
(1) Schweißen von Zellfahnen (Kernprozess)
Schweißen von mehrlagigen Kupferfolien (Anode) und Aluminiumfolien (Kathode) an Metallfahnen; ermöglicht das Schweißen von 20–60 Lagen dünner Folie in einem einzigen Arbeitsgang ohne Gratbildung oder Durchstechen des Zellseparators, wodurch interne Kurzschlüsse vermieden werden. Geeignet für Pouch-Zellen, prismatische Zellen mit Aluminiumgehäuse und Rundzellen.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Laserschweißen – bei dem die Gefahr des Durchbrennens dünner Folien besteht – oder zum Widerstandsschweißen – das übermäßige Hitze erzeugt und den Elektrolyten beschädigen kann – bietet das Ultraschallschweißen unersetzliche Vorteile.
(2) Schweißen von Modul-Stromschienen (Busbars)
Schweißen von Zellfahnen an Stromschienen aus Kupfer oder Aluminium sowie an integrierte Stromschienen von Zellkontaktsystemen (CCS); unterstützt das Schweißen von Kupfer auf Aluminium sowie das Stapeln dicker Kupfer- oder Aluminiumelemente. Das Verfahren erzielt extrem niedrige Kontaktwiderstände an den Schweißpunkten und gewährleistet so einen minimalen Temperaturanstieg bei Hochstrom-Lade- und Entladevorgängen.
Weit verbreitet bei gängigen 400-V-/800-V-Hochvoltbatteriesystemen; es bietet eine stabile Zugfestigkeit und Vibrationsbeständigkeit und erfüllt damit die Anforderungen des Fahrbetriebs auf unebenen Straßen.
(3) Versiegeln von Batteriegehäusen
Schweißen von Deckeln für Aluminiumgehäuse, Explosionsschutzventilen und Aluminium-Nickel-Verbundbändern an das Batteriegehäuse; gewährleistet Luftdichtheit und verhindert das Austreten von Elektrolyt.
2. „Three-Electric“-Systeme: Elektromotor, elektronische Steuerung und BMS
• Antriebsmotor: Schweißen gebündelter, mehrdrähtiger, lackisolierter Kupferdrähte für Statoren sowie Druckschweißen von Kupferdrähten an Kupferanschlüsse; gewährleistet eine stabile Hochstromtragfähigkeit.
• Elektronische Steuerung (IGBT-Leistungsmodule): Präzisionsschweißen von Kupfersubstraten, Aluminiumleitern und Leistungspins; minimiert Wärmeeinflusszonen und vermeidet Schäden an Halbleiterchips.
• Kabelbäume zur BMS-Datenerfassung: Mehrpunktschweißen feiner Signaldrähte aus Aluminium/Kupfer sowie von Kabelbäumen für Temperatursensoren; die Schweißpunkte sind kompakt und platzsparend.
3. Hochvolt-Kabelbäume und -Steckverbinder auf Fahrzeugebene
• Haupt-Hochvolt-Kabelbaum: Verwendet dicke, mehrdrähtige Kupferleiter (bis zu 300 mm²) und verfügt über geschweißte Kupfer-Aluminium-Verbindungen zwischen Kabel und Anschlusskontakt – als Ersatz für herkömmliche Crimpverfahren –, um eine sichere und vibrationsbeständige Funktion auch bei extremen Temperaturen zu gewährleisten; geeignet für Hochvolt-Stromkreise im Fahrzeug (OBC, PDU, Wechselrichter).
• Interne Kupferkontakte in Ladeanschlüssen und Hochvolt-Steckverbindern sind verschweißt, um eine Überhitzung während des Schnellladens mit hohen Strömen zu verhindern.