L'automatisation dans la production de batteries

Lors de la découpe, une large bande d'électrodes est divisée en plusieurs bandes d'électrodes plus étroites. Ce processus de découpe peut être thermique grâce à la découpe au laser, ou mécanique, grâce à la découpe par lame roulante. Pour augmenter la durée de vie de la lame, un liquide de refroidissement est pulvérisé directement sur cette dernière pendant le processus de découpe. Pour ce faire, le liquide doit être dosé en très petites quantités et de manière contrôlée. La tête de dosage Festo est parfaite pour remplir cette mission. En cas d'arrêt de la machine pendant le processus de découpe, les bandes d'électrodes sont fixées par des « WebCatchers ». Des distributeurs à commutation rapide et des vérins sont utilisés pour garantir un temps de réaction et une vitesse rapides.

Produits adéquats pour la découpe et le serrage des bandes d'électrodes

Un processus d'empilage est effectué lors de la production d'une cellule en forme de poche. Lors du processus d'empilage, les feuilles d'électrodes sont empilées dans un cycle répétitif d'anode, de séparateur, de cathode, de séparateur, et ainsi de suite. Pour cette étape, Festo propose des systèmes de manipulation électrique complets, composés de cinématiques d'axe, de moteurs et de contrôleurs. Tous les composants sont parfaitement adaptés les uns aux autres. Des vitesses très élevées sont nécessaires pour un rendement maximal. Elles sont assurées par le distributeur à commutation rapide avec des fréquences de commutation allant jusqu'à 500 Hz. Le vide nécessaire pour aspirer et déplacer les feuilles d'électrodes est généré par les venturis.

Produits adaptés à l'empilage des feuilles d'électrodes

La cellule de la batterie est remplie d'électrolyte lorsque la pile de cellules ou le jelly roll a été inséré dans le corps de la batterie. L'électrolyte est dosé par la vanne à manchon. Il est commandé par des distributeurs individuels ou des terminaux de distributeurs. Étant donné que l'électrolyte réagit avec l'eau pour former de l'acide fluorhydrique, l'air ambiant doit être très sec lors du remplissage des cellules de la batterie. Pour ce faire, l'air est aspiré en permanence de la cellule de la machine et évacué. Le vide nécessaire est généré de manière centralisée par une pompe à vide. Le contrôle est effectué par un système de vannes à manchon, de terminaux de distributeurs et de capteurs de pression.

Produits appropriés pour le remplissage d'électrolyte

Le plus compact en son genre sur le marché, mais imposant en termes de rendement et de précision

Un véritable économiseur d’espace: l’unité compacte et courte comprend des composants d’amortissement intégrés et des supports de capteur. Le mini-chariot offre une précision maximale sur toute la course grâce à l’étrier et au chariot combinés en une seule pièce et au guidage à recirculation de billes en dessous. La large gamme d’options d’amortissement ainsi que l’utilisation de transmetteurs de position permettent son utilisation dans de nombreuses applications.

Un véritable phare!

La robustesse est la règle du jeu avec le vérin DFM. Cet impressionnant vérin de guidage offre le meilleur rapport prix/rendement du marché et possède des caractéristiques de guidage, une robustesse et une flexibilité optimales. Il est fiable, adaptable et résilient — même avec des couples élevés. L’entraînement linéaire et un guidage puissant combinés dans une unité compacte permettent au vérin DFM de déplacer de manière fiable des charges élevées, même dans des espaces restreints.

Vérins compacts ADN-S et ADN-ISO

ADN basé sur les normes ISO ou le modèle ultra compact à faible course ADN-S ? Le cylindre compact ADN est toujours un choix solide lorsqu’il s’agit de performances et de dimensions compactes. Lorsque l’espace est restreint, l’ADN-S, notre cylindre standard, est une variante encore plus compacte pour un gain de place encore plus important. Les deux offrent unaimant intégré pour la détection de position et le choix d’un filetage de tige mâle ou femelle.

Vérins cylindriques idéaux pour les petits espaces

DSNU basé sur les normes ISO ou le plus petit et encore plus mince DSNU-S ? Le cylindre rond DSNU est toujours un choix solide lorsqu’il s’agit de performances et de dimensions compactes. Ses variantes universelles le rendent idéal dans les applications où une faible friction, une résistance chimique ou une résistance à la corrosion sont requises.

Lorsque l’espace est restreint, le DSNU-S, notre équivalent du cylindre basé selon les normes, est une variante encore plus mince et plus courte pour un gain d’espace encore plus important.

Tous deux sont disponibles avec un amortissement pneumatique autoréglable en fin de course qui s’adapte de manière optimale aux changements de charge et de vitesse.

La production de cellules de batterie est un processus hautement délicat qu'accompagne une grande variété d'exigences. Des impuretés telles que du cuivre, du zinc ou des particules conductrices ou non conductrices d'électricité peuvent nuire à la qualité des batteries ou les rendre inutilisables.

Comme il n'existe pas de norme légale, Festo évalue la conception de ses produits selon des critères communs et sur la base des exigences détaillées des clients. Afin de garantir la sécurité de la production des cellules de batterie, il est souvent nécessaire d'utiliser des produits pour salle blanche et des produits accompagnés de restrictions en termes de métaux non ferreux, tels que le cuivre et le zinc.

En outre, l'environnement de production joue un rôle important dans la fabrication des batteries lithium-ion. Les produits utilisés dans la fabrication de cellules sont souvent exposés à un environnement sec, dont les points de rosée peuvent aller jusqu'à -80 °C.

Selon l'électrolyte et le matériau de l'électrode, le cuivre, le zinc et le nickel peuvent agir comme des particules interférentes lors de la production de batteries lithium-ion. Festo a donc défini des critères pour le développement de ses produits en ce qui concerne les restrictions sur le cuivre, le zinc et le nickel : les matériaux métalliques dont les principaux composants sont soit du cuivre, du zinc ou du nickel sont exclus de toute utilisation. Néanmoins, certains alliages nécessitent l'ajout de ces éléments dans la matrice métallique.

Exceptions aux restrictions sur les matériaux concernant le cuivre, le zinc et le nickel :

• Le nickel dans les métaux ferreux
• Nickelage chimique sans sous-couche
• Composés chimiques inertes, tels que les oxydes et les sulfures
• Circuits imprimés, connecteurs électriques, câbles, fils et bobines

De nombreux produits standard Festo répondent déjà aux restrictions définies par Festo en ce qui concerne le cuivre, le zinc et le nickel. Vous trouverez ces informations dans la brochure « Solutions pour la fabrication de batteries » et dans la vue d'ensemble sur notre site internet.

Accès direct à la vue d'ensemble

Il existe des variantes spéciales pour les produits qui sont fréquemment requis pour la production de cellules, et qui ne répondent pas à la définition de produit standard Festo.

Ces variantes sont identifiées par la mention « F1A » dans le code d'identification et se trouvent également dans la brochure et dans le catalogue produits.

Un environnement de salle sèche avec un point de rosée sous pression de -50 °C à parfois -80 °C est typique pour la production de cellules lithium-ion. L'environnement sec de la pièce inhibe la tendance hydrophile de nombreux électrolytes et prévient le risque de formation d'acide fluorhydrique dangereux par réaction avec l'humidité ambiante.

Les produits standard Festo ont fait leurs preuves au sein d'applications de chambres sèches, telles que la production de batteries. Les produits Festo peuvent être utilisés dans un environnement au point de rosée à -80 °C, voir inférieur : aucune des quelque 60 graisses différentes Festo ne contient d'eau dans sa formule.

Il n'est donc pas possible qu'une de ces graisses se dessèche au contact d'un air même très sec. En outre, aucune des graisses Festo ne nécessite d'humidité ou même d'eau liquide pour obtenir ou garder ses propriétés lubrifiantes.

Vous pouvez utiliser les vérins, distributeurs, pinces, actionneurs, systèmes de manipulation, de vide et d'air comprimé, capteurs, filtres, régulateurs et raccords de plus de 80 gammes de produits Festo dans les salles blanches de la classe ISO 7. La plupart d'entre eux sont également compatibles avec la classe 6 et 5, et certains même avec la classe 4. Des solutions spéciales personnalisées sont toujours possibles.
Tous nos produits pour salles blanches sont classés dans des catégories de salles blanches conformément à la norme ISO 14664. Parce que l'émission de particules dépend de l'application spécifique, il est préférable d'analyser les exigences exactes avec nos spécialistes. Il s'agit du moyen le plus rapide pour trouver une solution efficace.

Apprenez-en plus au sujet de nos solutions pour les salles blanches