L'automatisation dans la production de batteries

Où que vous produisiez vos batteries, Festo est sur place. Nous apportons notre savoir-faire, les produits ad hoc, et le meilleur service qui soit. Nous l'avons déjà prouvé à plusieurs reprises au sein de divers projets menés avec les principaux fabricants de batteries. En tant que fournisseur unique pour toutes les tâches, nous proposons une gamme complète de composants sans cuivre ni zinc et compatibles avec une pièce sèche pour la production de batteries.

Quels sont les aspects les plus importants lors du démarrage de la production de cellules de batterie ?

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pour une production efficace de batteries sûres.

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Gamme de produits Festo pour la production de batteries

La production de cellules de batteries est une affaire très sensible avec des exigences différenciées dans les différentes zones de l'installation. Qu'il s'agisse de la zone de travail, de transport ou de commande, ces trois zones doivent répondre à des exigences de propreté. Les impuretés comme le cuivre, le zinc ou les particules conductrices ou non conductrices d'électricité réduisent la qualité de la batterie ou provoquent des rebuts.

C'est pourquoi des produits sans cuivre ni zinc sont souvent nécessaires et des produits pour salles blanches recommandés. Souvent, nos produits standard atteignent déjà la classe de salle blanche recommandée - plus avantageux pour vous !

Découvrez notre gamme de produits pour la production de batteries et si vous avez des questions sur l'utilisation de nos produits dans votre application, n'hésitez pas à nous contacter.

Processus et composants pour la production de batteries (F1A)

Pneumatique, électrique ou mixte, Festo fournit des solutions d'automatisation adaptées à chacune des nombreuses étapes de la production de batteries.

Consolider l’approvisionnement en matières premières

Pour fabriquer des cellules de batteries, les matières premières liquides et granulaires sont acheminées par des distributeurs de process pneumatiques. Ces matériaux sont souvent fortement abrasifs et corrosifs. Pour sécuriser le processus, il est donc essentiel d'assurer la grande résistance des composants d'automatisation:

c'est précisément la promesse des ensembles à vannes papillon haut de gamme de Festo, qui intègrent une vanne papillon, un vireur, un distributeur pilote et un boîtier capteur. Ces unités sont livrées pré-montées et testées pour assurer une mise en service rapide et efficace. Pour garantir une régulation efficace, le système modulaire de commande pneumatique CPX-E se combine avec le très abordable terminal de distributeurs VTUG, qui fait partie du cœur de gamme de Festo, ainsi que les flexibles PUN-H, NPQE-F1A, limiteur de débit VFOE-F1A.

Mélange de haute précision

Le mélange produit une pâte d'enrobage homogène, appelée « Slurry », qui est ensuite appliquée sur les feuillards d'électrodes pendant le processus d'enrobage.

Festo propose une solution complète pour l'alimentation des matières premières dans ce mélangeur, avec un robinet à boisseau sphérique, un vérin oscillant, un distributeur pilote et un boîtier capteur. Livrée pré-montée et testée, cette unité garantit la précision de l'alimentation en substances actives, additifs conducteurs, solvants et liants selon les proportions requises par la formulation. Elle assure également un contrôle optimal du débit. Si nécessaire, le positionneur CMSX de Festo peut être installé en complément pour réguler l’alimentation proportionnelle.

Séchage contrôlé et précis

Les chambres de traitement sont constamment purgées pour éliminer l'humidité et assurer le séchage des électrodes. Ce processus est piloté par les distributeurs de process mentionnés dans le cadre des étapes précédentes. Pour générer un vide partiel dans la chambre de séchage, ils extraient l'air humide, soit par un robinet à papillon, soit par un robinet à boisseau sphérique. Festo propose ces deux types de vannes, laissant au client le choix du mode d'installation qui lui convient le mieux. Le positionneur CMSX se prête parfaitement aux processus qui exigent la présence d'un régulateur proportionnel.

Calandrage de haute précision

Après le séchage, le feuillard d'électrodes est refroidi, puis comprimé et égalisé par des rouleaux rotatifs. Le feuillard passe d'abord entre plusieurs rouleaux contrarotatifs pour définir une tension et une élasticité précises via un compensateur de charge.

Il passe ensuite entre des rouleaux compensateurs pour assurer une vitesse d'avance régulière.
Pour cette opération, le système idéal associe le cylindre normalisé DSBC au régulateur de pression VPPE ou au nouveau VPPI. Le DSBC est aussi disponible dans une variante à faible friction. Le DMSP est un muscle pneumatique exceptionnel, recommandé pour les courses de courte amplitude. Le fonctionnement sans friction du DMSP assure une parfaite précision et une grande reproductibilité. La commande pneumatique est composée du très abordable terminal de distributeurs VTUG, associé au distributeur individuel VUVG du cœur de gamme Festo et complété par les unités de conditionnement MS, les flexibles PUN-H et les raccords enfichables NPQR.

Système de découpe qui préserve l'intégrité des lames et fixation sécurisée par des dispositifs de retenue mécanique

Le système détaille un large ruban de feuillard d'électrodes en plusieurs bandes étroites, avec deux options: soit une coupe thermique par laser, soit une coupe mécanique par un cutter rotatif. Pendant le processus, un fluide de refroidissement est pulvérisé directement sur la lame pour en prolonger la durée de vie. Il est essentiel d'administrer ce fluide de manière contrôlée et en très petites quantités: la tête de dosage VTOE de Festo est spécifiquement conçue pour cette fonction.

En cas d'arrêt de la machine pendant le processus de découpe, les feuillards d'électrodes sont maintenus en place par des dispositifs de retenue mécanique. Avec les distributeurs à commutation rapide MHE4 et les cylindres à faible friction DSBC, le processus est plus rapide avec un temps de réponse réduit.

Élimination totale des poussières pendant le processus de découpe

Les particules de poussière générées par la découpe sont capturées par un système d'aspiration des poussières efficace qui génère un vide partiel. Ce vide peut être régulé par des groupes de distributeurs de process avec robinet à boisseau sphérique (composés de SRBC, DPFD, VSNC, VZBD), soit par un ensemble à vanne papillon.
Les dépôts de poussière sont aspirés des collecteurs par des distributeurs à commande par impulsions. Avec son fort débit, le distributeur bistable VZWE est idéal pour cette fonction. L'ensemble du système peut être piloté par une unité CPX-E. Tous les distributeurs VZWE utilisés peuvent être actionnés en série comme une unité, avec un seul signal via des modules CPX-AP-I. Le système est donc particulièrement facile à installer.

Changement d'outils rapide entre poinçonnage et découpe

L'étape suivante du processus de production consiste à découper les lames de contact électrique dans les feuillards d'électrodes. Dans la fabrication des cellules dites « Pouch », le feuillard d'électrodes est aussi détaillé en séparateurs. Ce processus exige des machines équipées d'unités de coupe ou de poinçonnage très lourdes – si lourdes que certaines opérations, comme le changement d'outils, ne peuvent pas être effectuées manuellement.

La potence porte-outils YHBP de Festo permet de déplacer et de changer rapidement et en toute sécurité des outils lourds pendant une opération de maintenance. La faible hauteur du vérin à soufflet EB en fait une solution idéale pour déloger un outil de son support. Il se positionne donc facilement sous l'outil, tout en conservant assez de force pour soulever une pièce lourde. La combinaison de la potence porte-outils YHBP et du cylindre EB est donc idéale pour changer des outils lourds.

Précision et économie d'énergie pour les processus de poinçonnage et de découpe

Selon la configuration des lieux, les feuillards individuels poinçonnés peuvent être soit stockés dans un magasin, soit directement envoyés à l'étape de fabrication suivante. Pour être transportées en toute sécurité, les tôles sont maintenues en place sur des convoyeurs perforés par un système de ventouse.

L’aspiration nécessaire à ce système est régulée par un distributeur de process composé d'un robinet à papillon KVZA, d'un vireur DFPD, d'un distributeur pilote VSNC et d'un boîtier capteur SRBC. La vidange est assurée par un robinet à boisseau sphérique VZBF actionné manuellement. Le réseau d'aspiration est régulé par une vanne à manchon VZQA, elle-même commandée par un manodétendeur proportionnel VEAB. Ce système permet de réguler précisément la force d'aspiration et d'optimiser la consommation d’énergie.

Speed and precision for your battery manufacturing

From cells and module production to inserting the battery systems, Festo has the right automation solutions for the entire battery manufacturing process, be it pneumatic, electric or hybrid. In battery manufacturing, high throughput and repeat accuracy are just as important as cost-effective solutions. This applies to many different process steps, from conveying, supplying and controlling aggressive media to precise parts handling and force-controlled pressing applications.