Beschriftungslaser
Laserkennzeichnung und -reinigung von Batterien für Elektrofahrzeuge
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Tags:
- Batterie , Automobilindustrie , Metall
Wichtige Punkte im Überblick
- Laserreinigung und -kennzeichnung sichern Rückverfolgbarkeit und reduzieren Rückrufrisiken bei EV-Batterien.
- UV- und Hybridlaser reinigen empfindliche Aluminium-, Lithium- und Nickeloberflächen mit minimaler thermischer Belastung.
- Laser verbessern Schweißqualität, Leitfähigkeit und Haftung durch präzises Oberflächenaufbereiten.
- Laserkennzeichnung liefert dauerhafte, maschinenlesbare Codes für Tray- und Antriebsteile und erschwert Fälschungen.
In den letzten fünf Jahren riefen namenhafte Automobilhersteller Hunderttausende Elektrofahrzeuge aufgrund fehlerhafter Batterien zurück. Diese defekten Akkus brachten Brandrisiken und Ausfälle mit sich, sodass die Fahrzeuge sofort aus dem Verkauf genommen werden mussten. Für diese Unternehmen bedeutete das Milliardenverluste und ein beschädigtes Image.
Was wäre passiert, wenn die Batterien nicht geprüft worden wären? Oder wenn es keine Möglichkeit gegeben hätte, die Batterien dem Hersteller zuzuordnen?
Dieses Beispiel zeigt deutlich die Notwendigkeit von Batteriereinigung und (vor allem) -kennzeichnung. Die Laserreinigung von EV-Batterien stellt Leitfähigkeit, Produktivität und Batterieleistung sicher.
Die Laserkennzeichnung von EV-Batterien unterstützt Rückverfolgbarkeit und Identifikation für schnelle und effektive Rückrufaktionen.
Zusammen sorgen Laserreinigung und Laserkennzeichnung auf Batterien für Qualität und Sicherheit. Obwohl es alternative Verfahren wie Strahl- oder Sandstrahlen, chemisches Ätzen und manuelles Schrubben gibt, übertreffen Laser diese Methoden durch einen punktgenauen, schnellen und schonenden Prozess.
Warum sind Laserreinigung und Laserkennzeichnung für EV-Batterien vorteilhaft?
Reinigung und Kennzeichnung sind bei Batterien notwendig, doch warum sind Laser so beliebt für Kennzeichnungsanwendungen?
Das ist einfach erklärt:
- Nicht-intrusiv
Ob Reinigung oder Kennzeichnung: Laser bergen nur eine minimales Risiko, die interne Elektronik der Batterie zu beschädigen (bei falschen Parametern). Elektroden, Anodenfolien und Gehäuse lassen sich bearbeiten, ohne die Bauteile zu beeinträchtigen. Alternative Verfahren wie Strahlen, chemische Behandlung oder starkes Schrubben wirken mechanisch und erhöhen das Risiko von Schäden. - Präzision
Laser arbeiten extrem gezielt. Der feine Strahl trifft exakt die gewünschte Stelle, auch in Spalten und an Konturen von Batterien. Andere Reinigungs- oder Markierverfahren erreichen nicht diese Genauigkeit und können daher weniger zuverlässig sein. - Umweltfreundlich
Elektrofahrzeuge stehen für Umweltfreundlichkeit. Laserreinigung und -kennzeichnung folgen diesem Prinzip: Es werden keine Verbrauchsmaterialien eingesetzt und keine chemischen Schadstoffe freigesetzt. - Multifunktionalität
Ein Laser-System kann mehrere Aufgaben übernehmen: Markieren, Reinigen, Schweißen, Schneiden, Gravieren und Ätzen. Damit ist ein Lasersystem vielseitig nutzbar. - Verbesserte Haftfestigkeit
Für Batterien sind starke Haftverbindungen wichtig für Lebensdauer und Leistung. Die Laserreinigung bereitet Oberflächen so auf, dass Klebe- und Lötverbindungen optimal haften — durch kontrolliertes Abtragen und Vorbereiten der Oberfläche.
Welche Vorteile hat die Laserreinigung von Batteriezellen?
Batteriezellen durchlaufen in der Lieferkette verschiedene Werke, Maschinen und Umgebungen. Dabei werden die Zellen unweigerlich mit Schmutz, Fett und Ölen kontaminiert.
Verschmutzte Batteriezellen verringern die Energieeffizienz, Lebensdauer und Produktivität. Diese Verunreinigungen schaden der Batterie und dem Fahrzeug, wenn sie nicht entfernt werden.
Verhindert Rückrufe
Wie bei den großen Rückrufen der letzten Jahre gezeigt, werden kontaminierte Batterien wegen potenziell lebensgefährlicher Folgen sofort zurückgerufen. Die schnelle, präzise und nicht-intrusive Laserreinigung erzeugt saubere Batteriezellen, die weniger Anlass für Rückrufe bieten. Rückrufe zu vermeiden schützt vor finanziellen Verlusten durch nicht verwendetes Material oder Nacharbeit.
Effizient
Die Laserreinigung von Batterien ist deutlich schneller als alternative Verfahren und entfernt zugleich mehr Verunreinigungen. Laser reinigen in wenigen Sekunden. Wird die Laserreinigung in den Fertigungsprozess integriert und beschleunigt das den Durchsatz. Außerdem lässt sich das Produktionsvolumen kosteneffizient skalieren.
Verbessert die Oberfläche
Batterien werden oft verschweißt. Beim Schweißen können Gratbildung oder Poren entstehen. Solche Fehler schwächen die Schweißverbindungen und beeinträchtigen die Funktion der Batterie; sie können sogar Rückrufe nach sich ziehen.
Die Laserreinigung verbessert die Schweißqualität, indem sie Grate und Poren entfernt. Dadurch steigen Leitfähigkeit und Effizienz der Batterie.
Welches Laser-Reinigungssystem eignet sich für Batterien von Elektrofahrzeugen?
Batterien für Elektrofahrzeuge bestehen aus leichten Werkstoffen wie Aluminium, Lithium und Nickel. Aufgrund dieser Materialien eignen sich UV- oder Hybridlaser besonders gut für eine effektive Reinigung.
UV-Laser
UV-Laser haben eine höhere Absorptionsrate als viele andere Lasertypen aufgrund ihrer Wellenlänge von 355 nm. Sie arbeiten nach dem Prinzip der „Kaltbeschriftung“ und reinigen oder markieren Materialien mit nur geringem bis keinem thermischen Stress.
Die Wellenlänge eines UV-Lasers beträgt ein Drittel der Länge einer Standardwellenlänge. Durch diese kürzere Wellenlänge entsteht ein kleinerer Strahlpunkt, sodass sehr präzis und gezielt Bereiche bearbeitet werden können, ohne unbeabsichtigte andere Bereiche zu beeinträchtigen.
Hybrid-Laser
Hybridlaser bieten hohe Leistung und lange Lebensdauer. Die kurze Pulsdauer sorgt dafür, dass auch Hybridlaser mit minimaler thermischer Beanspruchung markieren und reinigen können.
Welche Batterietypen von E-Fahrzeugen lassen sich laserreinigen?
Laser reinigen alle gängigen Batterietypen: prismatische Zellen, zylindrische Zellen und Pouch-Zellen.
Sie eignen sich außerdem für alle gängigen Lithium-Legierungen. Je nach Legierung kann eine UV- oder eine Hybrid-Laserlösung besser geeignet sein.
Welche Vorteile bietet die Laserkennzeichnung von Batterie-Trays?
Batterie-Trays bilden das Rückgrat eines Elektrofahrzeugs: Sie tragen die Zellen, dichten sie im Fahrzeug ab und schützen sie vor Verunreinigungen und Beschädigungen. Bei einem Unfall absorbiert das Tray außerdem Energie, um Fahrer und Fahrzeug zu schützen.
Für alle Bauteile eines E-Fahrzeugs ist Rückverfolgbarkeit wichtig. Das gilt ebenso für Batterie-Trays. Laser sind die ideale Lösung zur Tray-Kennzeichnung:
- Hoher Kontrast und Dauerhaftigkeit: Laserkennzeichnungen sind gut lesbar und beständig, passend zur Beanspruchung eines Batterie-Trays.
- Maschinell und manuell lesbar: Mit Lasern erzeugte 2D-Codes oder Seriennummern sind kontrastsreich und können einfacher von automatischen Systemen erfasst und in Datenbanken übernommen werden.
- Verbesserte Rückruf- und Montageprozesse: Durch eindeutige Kennzeichnungen lassen sich betroffene Teile schneller lokalisieren und Rückrufe zielgerichteter durchführen.
- Schutz vor Fälschungen: Dauerhafte, präzise Laserkennzeichnungen erschweren die Nachahmung und stärken die Teileauthentizität.
Welche Vorteile bietet die Laserkennzeichnung von EV-Antriebseinheiten?
EV-Antriebseinheiten bestehen aus drei Hauptkomponenten: Leistungselektronik, Getriebe und Elektromotor.
Die Antriebseinheit wandelt die Batterieenergie in Bewegung um.
Da die Antriebseinheit aus mehreren Einzelteilen besteht, benötigt jedes dieser Teile eine eigene Rückverfolgbarkeit. Ähnlich wie bei der Kennzeichnung von Batterie-Trays stellt die Rückverfolgbarkeit auf jedem Bauteil sicher, dass Defekte schnell bis zum jeweiligen Hersteller zurückverfolgt werden können. Laserkennzeichnungen erlauben, einen Fehler präzise auf ein einzelnes Teil einzugrenzen.
Batterieelektrodenfolie (Kupfer/Aluminium): Beschriftungmit reduzierter Partikelbildung
Laserkennzeichnung und -reinigung für Ihre Produktion
Laserkennzeichnung und -reinigung sind präzise, umweltfreundliche und effiziente Verfahren, die Batteriezellen und die gesamte EV-Branche verbessern. Sie unterstützen hohe Standards bei Compliance und Funktionalität und tragen so dazu bei, Batteriezellen zu produzieren, denen Fahrerinnen und Fahrer vertrauen.
Bei KEYENCE sind wir auf Markiersysteme spezialisiert. Unsere Technologie für die Laserkennzeichnung von Batterien unterscheidet sich durch spezielle 3-Achsen-Lösungen, die automatisierte Präzision auch bei komplexen Formen von Antriebseinheiten, Batterien und Batterie-Trays ermöglichen.
Unsere Branchen- und Maschinenspezialisten unterstützen Sie dabei, die passende Laser-Markier- und Anwendungslösung für Ihre Fertigungslinie auszuwählen und zu integrieren.
Wenn Sie mehr über die Implementierung einer Laserkennzeichnungs- oder Laserreinigungsanlage erfahren möchten, kontaktieren Sie uns.
![Beschriftungslaser Anwendungsleitfaden [Elektro- und Hybridfahrzeuge]](/img/asset/AS_107576_L.jpg)
