Megbízható gázmentesítés az akkumulátorcellák gyártásában
Réz-, cink- és nikkelmentes automatizálási termékek a Festo handling megoldásaiban.
A gáztalanítás és a tömítés az akkumulátorcellák gyártásának alapvető folyamatai, amelyek közvetlenül követik az akkumulátorcellák első feszültség alá helyezését. Az akkumulátorcellákat lándzsákkal szúrják át és a bennük képződő gázt elszívják. A Festo pneumatikus és elektromos hajtásokat használ az akkumulátorcellák mozgatására, rögzítésére és átszúrására.
Az akkumulátorcellákat az első töltési és kisütési folyamatok során formázzák. A cellákat állványrendszerekben lévő formázóállomásokon tárolják, ahol a formázási folyamat során többször feltöltik és kisütik őket. Mivel a formázó rendszerek nagy kiterjedésűek, nagy lökethosszúságú és nagy sebességű handling rendszerekre van szükség. A Festo, mint automatizálási specialista megfelelő megoldásokat kínál elektromos portáltengelyekkel és szánokkal. A vállalat a merevlemezek tesztelésére szolgáló hasonló rendszerek révén sokéves tapasztalatokkal rendelkezik.
Az akkumulátorcellában a formázás során gáz képződik. Ezt a hegesztett akkumulátorcellákból elektrolitveszteség nélkül kell kivonni. Ehhez pneumatikus hengerekkel mozgatott üreges lándzsákat használnak, amik a gáztalanító kamrában az akkumulátorcellákat átszúrva a gázt elszívják mindaddig, amíg az elektrolit meg nem jelenik. Ezután a rendszer átkapcsol, és az elektrolitot visszatölti az akkumulátorcellába. Ezután a maradék gázt is eltávolítják. A szívási folyamat után a cellákat ismét lezárják, ami jellemzően hőhegesztéssel vagy ultrahangos hegesztéssel történik.
Gázmentesítő folyamatkamrák: Az alkalmazás lényege a folyamatkamra. Pneumatikus és elektromos egységek működtetik az üreges lándzsákat, amik átszúrják az akkumulátorcellákat.
Nagy sebesség és áteresztőképesség
Az akkumulátorgyártási alkalmazásokban nagy sebességre és áteresztőképességre, valamint megbízhatóságra és ismételhetőségre van szükség. A lítium-ion akkumulátorok gyártásában a gyártási környezet döntő szerepet játszik. Az elvárt alacsony páratartalom és nagy tisztaság miatt minden szennyező részecske nagy hatással van a gyártott akkumulátorcella minőségére és biztonságára.
A gáztalanító alkalmazás középpontjában a technológiai kamra áll. A Festo ELGT orsós tengelyére épülő konzolos handling rendszer biztosítja a technológiai kamrák dinamikus és biztonságos be- és kirakodását. A Festo kompakt és költséghatékony, integrált kettős vezetékkel ellátott ELGT orsós tengelyei ideálisak a 2D és 3D konzolos rendszerek létrehozásához. 3D-rendszerként például akár 20 kg-os tömeg átrakására is képesek 0,5 m/s sebességgel. Egy százaléknál kisebb réz- és cinktartalmú szerkezeti anyagaival a tengely tökéletesen alkalmas az akkumulátorgyártás szerelőrendszereihez vagy a kis alkatrészek manipulációjához.
A gáztalanítási folyamat során a technológiai kamrát VZQA típusú tömlőszelepek segítségével ürítik ki. Ezek az egységek felépítésüknek köszönhetően nagyon tartósak, energiatakarékosak, könnyen karbantarthatók és rugalmasan alkalmazhatók; ezért megfelelő és kedvező alternatívát jelentenek a hagyományos szelepek, például a membránszelepek vagy a golyóscsapok helyett. A Festo SPAN-B nyomáskapcsolója a technológiai kamrában lévő nyomást figyeli.
CPX-AP-I: A CPX-AP-I távoli IO-rendszer zökkenőmentesen integrálja az összes ki- és bemenetet, valamint IO-Link-eszközt, például érzékelőket és szelepszigeteket az üzem kommunikációs hálózatába. Ez tökéletes kommunikációt jelent a munkadarabtól a felhőig.
Tökéletes kommunikáció
A CPX-AP-I távoli IO-rendszer zökkenőmentesen integrálja az összes ki- és bemenetet, valamint IO-Link-eszközt, például érzékelőket és szelepszigeteket az üzem kommunikációs hálózatába. Ez tökéletes kommunikációt jelent a munkadarabtól a felhőig. Az akkumulátorcellák handling rendszereinek másik nagyszerű tulajdonsága a bionikán alapul: a Festo FinRay megfogója a munkadarabhoz alkalmazkodó megfogóujjakat kínál. Ez lehetővé teszi a plasztikusan alakítható munkadarabok, például a „pouch cell“ tasakcellák biztonságos és formakövető megragadását.
Konzolos handling rendszer ELGT orsós tengelyekkel: Az ELGT orsós tengelyeken alapuló konzolos handling rendszer biztosítja a technológiai kamra dinamikus és biztonságos be- és kirakodását.
Minőség és biztonság az akkumulátorcellák gyártásában
Ez még fontosabbá teszi, hogy a másodlagos akkumulátorgyártás automatizálási alkatrészei megfelelő tulajdonságokkal bírjanak. Az elektrolittól és az elektróda anyagától függően a réz, a cink és a nikkel zavaró részecskéknek tekinthetők a lítium-ionos másodlagos akkumulátorok gyártása során.
Ezért a Festo korlátozási kritériumokat határozott meg a termékeire vonatkozóan, és kizárja a felhasználásból azokat a fémes anyagokat, amelyek fő összetevője réz, cink vagy nikkel. Ezen kívül az akkumulátorcellák gyártásához használt összes Festo termék rendelkezik tisztatér-bizonyítvánnyal, és alkalmas száraz terekben (Dry Room) való használatra.
