CellWeld

Celem projektu jest dobór i opracowanie technologii łączenia ogniw baterii i akumulatorów przeznaczonych dla nowoczesnych samochodów elektrycznych. Zaproponowane do opracowania technologie takie jak: zgrzewanie ultradźwiękowe oraz rezystancyjne, spawanie wiązką laserową, wiązką elektronów oraz mikroplazmowo i metodą TIG pozwolą zoptymalizować proces wytwarzania polskich baterii. Proces zgrzewania ultradźwiękowego będzie prowadzony na zgrzewarce ultradźwiękowej produkcji Łukasiewicz-ITR serii Sonic Welder z wykorzystaniem układów ultradźwiękowych (generatory serii Sonic Blaster, przetworniki ultradźwiękowe Sonic Converter, boostery Sonic Booster oraz dedykowanych sonotrod ultradźwiękowych).

W ramach projektu powstanie pięć dedykowanych narzędzi do zgrzewania pakietów o różnym kształcie zarysu zgrzeiny. Wykonane zostaną symulacje MES rozkładu fali mechanicznej w zgrzewanych detalach. Proces spawania wiązką laserową będzie realizowany na stanowisku wyposażonym w laser impulsowy TruPulse 103, umożliwiający prowadzenie klasycznego spawania laserowego wiązka impulsową oraz planowanym do zakupu stanowisku do spawania laserowego wiązką laserową jednomodową z systemem pomiaru głębokości wtopienia. Proces spawania elektronowego będzie prowadzony na urządzenieu elektronowym model XW150:30/756 przeznaczonym do spawania i modyfikowania powierzchni. Proces spawania plazmowego będzie prowadzony na stanowisku wyposażonym w urządzenie MSP 51 i Eu Tronic Gap 3001, a spawania metodą TIG ARISTOTIG IG 160 DC (Kemppi). W trakcie prób technologicznych zgrzewania i spawania będą rejestrowane parametry technologiczne procesów. Optymalizacja technik łączenia materiałów przeznaczonych na elementy złączne pakietów baterii będzie wymagało również opracowania modeli numerycznych procesów zgrzewania i spawania dla wybranych konfiguracji elementów łączonych oraz ich weryfikację. Do budowy modeli numerycznych (cieplnych) umożliwiających modelowanie pól temperatury zostanie wykorzystane środowisko SysWeld i Sorpas. Efektem końcowym zadania będą kompletne modele numeryczne (cieplne), pozwalające na wyznaczenie temperatury łączonych elementów w zależności od warunków technologicznych procesów zgrzewania i spawania charakterystycznych dla danego procesu. Otrzymane modele umożliwią opracowanie finalnych technologii łączenia dla wytypowanych elementów złącznych pod względem wymiarów geometrycznych oraz zastosowanych materiałów konstrukcyjnych. Wszystkie zadanie będą wykonywane w kooperacji przez Łukasiewicz – Instytut Spawalnictwa, który dysponuje urządzeniami do przeprowadzenia procesów zgrzewania i spawania, przez Łukasiewicz – Instytut Tele- i Radiotechniczny, który dysponuje zgrzewarką ultradźwiękową oraz przez Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw, gdzie znajdują się zaawansowane urządzenia do badań strukturalnych, mechanicznych oraz badania własności fizycznych złączy.