Projekty krajowe
Badania nad opracowaniem technik łączenia materiałów przeznaczonych na elementy złączne pakietów baterii (CellWeld)
Tytuł:
Badania nad opracowaniem technik łączenia materiałów przeznaczonych na elementy złączne pakietów baterii (CellWeld)
Akronim:
CellWeld
Nazwa programu: dotacje celowe
Dofinansowanie dla Łukasiewicz -GIT ze środków Centrum Łukasiewicz: 850 050,00 zł
Całkowita wartość projektu: 1 860 750,00 zł
Czas realizacji projektu:
07.07.2021 – 31.10.2023
Konsorcjum:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny [Lider]
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Tele- i Radiotechniczny
Kierownik projektu:
mgr inż. Krzysztof Kwieciński
Tel.: 32 33 58 304
E-mail: krzysztof.kwiecinski@git.lukasiewicz.gov.pl
Cel projektu:
Przedmiotem 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 (generatorów serii Sonic Blaster, przetworników ultradźwiękowych Sonic Converter, boosterów 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 wiązką impulsową, oraz planowanym do zakupu stanowisku do spawania laserowego wiązką laserową jednomodową z systemem pomiaru głębokości wtopienia.
Proces spawania elektronowego będzie prowadzony na urządzeniu 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 wymagała 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 zadania będą wykonywane w kooperacji przez Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny, który dysponuje urządzeniami do przeprowadzenia procesów zgrzewania i spawania, przez Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Tele- i Radiotechniczny, który dysponuje zgrzewarką ultradźwiękową oraz przez Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw, gdzie znajdują się zaawansowane urządzenia do badań strukturalnych, mechanicznych oraz badania własności fizycznych złączy.
