Les batteries sont un des éléments clés dans les véhicules électriques. Les besoins en batteries sont donc considérables. C'est la raison pour laquelle des usines immenses de production de cellules de batteries voient le jour dans le monde entier. La tendance est claire : les voitures électriques ont le vent en poupe. La part de marché des véhicules thermiques continue de baisser et sera d'environ 45 % dans les 5 prochaines années, selon les experts. Le défi consiste à produire les quantités nécessaires de manière rentable et qualitative. La réponse à ce défi ? L'automatisation. Elle est la garante de l'efficacité et de la rentabilité.
Les coûts liés aux matériaux et à la fabrication d'un pack de batteries de 90 kWh sont élevés. Il ne peut pas y avoir d'erreur ou d'arrêt de production. Nous fournissons la technologie nécessaire pour la fabrication fiable et rentable de batteries de haute qualité. En font notamment partie l'automatisation des processus de traitement des matières premières, la production entièrement automatisée des cellules de batterie et l'automatisation des installations de transport et de montage permettant l'assemblage précis des pièces de la batterie.
Ils sont mis en œuvre immédiatement après la première mise en contact des cellules de la batterie avec la tension électrique. Dans ce contexte, les cellules de la batterie sont percées à l'aide de lances, le gaz produit est aspiré, et les orifices sont à nouveau scellés. Le soudage thermique ou le soudage par ultrasons sont généralement utilisés à cette fin. Nos solutions de manipulation garantissent un processus sûr et dynamique, et ce jusqu'à l'inspection et l'étiquetage.
La fabrication de batteries est complexe. La qualité, la sécurité et la rentabilité de leur production sont des facteurs clés. Une production d'une capacité annuelle de 24 gigawattheures requiert environ 400 tonnes de matériaux par jour, soit le chargement de plus de dix semi-remorques. Jour après jour, environ 500 000 cellules de batterie quittent une giga-usine. C'est la raison pour laquelle le savoir-faire investi est conséquent. Pour atteindre le degré d'efficacité requis, il faut que les usines soient productives et fiables, c'est-à-dire qu'elles fonctionnent à grande vitesse, avec un débit maximal et une répétabilité maximale. Pour y arriver, il faut des compétences techniques et des applications fiables.
Pour fabriquer des modules de batterie, il faut assembler des composants électrochimiques de grande valeur. Nous proposons, en particulier dans le domaine de la technique de manipulation, des solutions adaptées pour une préhension et un transport robustes, sûrs et précis des cellules de batteries. Une attention particulière est accordée à la sécurité tout au long du processus de travail.
La production de batteries performantes est délicate à plus d'un titre. Les batteries sont assemblées à partir de composants parfois toxiques. Dans certains domaines de la production, il convient de tenir compte des aspects relatifs à la protection contre les incendies et les explosions. Une partie de la fabrication a lieu dans des salles blanches et sèches. Les batteries assemblées et activées sont également sous tension électrique. Bref, des processus délicats interviennent à toutes les étapes de la fabrication.
La production de cellules de batterie est un processus hautement délicat. D'une part, les composants d'automatisation sont exposés à des conditions ambiantes difficiles, par exemple celles d'une salle sèche, et d'autre part, ils ont une influence directe sur la qualité des cellules de batterie fabriquées en raison de l'émission de particules.
En fonction de l'application, les produits utilisés dans la production de cellules de batteries ne peuvent pas émettre de particules de cuivre, de zinc ou de nickel. Sinon, la qualité des batteries risque de se dégrader, voire de devenir inutilisable. Nous proposons, pour la fabrication de cellules de batteries, une gamme de produits complète qui respecte ces exigences.
Les experts tablent sur une durée de vie des batteries de voitures électriques d'environ huit à dix ans. Dans un avenir proche, les premières batteries atteindront donc la fin de leur cycle de vie. On estime qu'en 2025, environ 600 000 tonnes de batteries usagées devront être recyclées. Mais avant que les batteries usagées ne soient recyclées, elles sont utilisées, lorsqu'elles ont été retirées du véhicule, dans des « fermes de batteries » ou des systèmes de stockage stationnaires, par exemple.
À la fin de la vie d'une pile, il faut la recycler correctement. Il y a d'abord le démontage mécanique des packs en modules, cellules de batterie et autres composants. Aujourd'hui, cette étape est en grande partie manuelle, cette activité est donc difficile et laborieuse. Nous proposons déjà aujourd'hui des concepts d'automatisation modulaires qui accélèrent et simplifient ce processus ! C'est là qu'intervient notre gamme complète de solutions d'automatisation d'usines. En effet, l'on parle ici de reconnaissance et de corrections de position, de techniques de manipulation les plus diverses, etc.
L'étape suivante consiste à séparer les matériaux tels que le métal, le plastique et autres. La solution d'automatisation seule n'est toutefois pas toujours en ligne de mire. Nous proposons ici des produits d'automatisation de process adaptés, en particulier pour le recyclage hydrométallurgique. Les vannes de process les plus diverses sont utilisées pour les substances gazeuses, solides ou liquides.
De grandes surfaces, un accès favorable aux moyens de transport, de faibles coûts de développement et un approvisionnement énergétique sûr sont indispensables pour les giga-usines. Il s'agit d'avoir suffisamment de personnel qualifié, ainsi qu'un approvisionnement énergétique durable. La conversion à la mobilité électrique n'engendre pas seulement la création de nouvelles usines, mais aussi de nouvelles tâches, de nouveaux domaines d'activité et de nouveaux profils professionnels. Dans ce contexte, le personnel doit être formé. La division Festo Didactic transmet le savoir-faire nécessaire à la production à haut degré d'automatisation grâce à des programmes de formation continue ciblés. L'offre comprend entre autres des formations axées sur la pratique dans les usines, la mise en place d'usines d'apprentissage internes à l'entreprise, mais aussi des contenus d'apprentissage numériques qui peuvent être consultés sur le site Festo Learning Experience (Festo LX), peu importe l'heure ou l'endroit où l'apprenant se trouve.