Rapidez y precisión para su producción de baterías
Desde la celda, pasando por el módulo de producción hasta el montaje de los sistemas de baterías: Festo ofrece las soluciones de automatización adecuadas para toda la producción de baterías, ya sea neumática, eléctrica o de tecnología transversal. En la producción de baterías, el alto rendimiento y la precisión de repetición son tan importantes como rentables las soluciones. Esto se aplica a muchos pasos de proceso diferentes, desde el transporte, la alimentación y el control de medios agresivos hasta la manipulación de piezas precisa y las aplicaciones de prensado con control de fuerza.
Gama de productos de Festo para la fabricación de baterías
La producción de baterías es un proceso muy delicado. En cada paso es importante contar con un entorno de producción limpio, ya sea en el procesamiento, el transporte o la inspección de calidad.
Descubra en nuestro catálogo cómo producir baterías seguras con componentes de automatización sin metales ferrosos “Productos para la producción de baterías”.
Soluciones de automatización para sus aplicaciones
Desgasificación y soldadura controladas con precisión
Durante la formación se genera gas en la celda de la batería. Este gas debe extraerse. Para ello se realiza una punción con una lanza hueca en la celda de la batería y se extrae el gas hasta que se empieza a aspirar electrolito. El sistema cambia y bombea el electrolito de regreso a la celda de la batería, luego se elimina la cantidad restante de gas. Los sistemas de manipulación de Festo ayudan a cargar y descargar las celdas de las baterías en los portaobjetos que se introducen y retiran de la cámara de proceso.
Productos adecuados para la desgasificación y soldadura de celda de la batería
Animación de realidad aumentada (sólo disponible en inglés)
Corte y sujeción seguros con WebCatcher
Con el corte, una lámina de electrodos de gran anchura es dividida en varias láminas más estrechas. Este proceso de corte puede realizarse térmicamente mediante corte láser o mecánicamente con una cuchilla giratoria. Para alargar la vida útil de la cuchilla, durante el proceso de corte se proyecta líquido refrigerante sobre la hoja. Para ello, el líquido debe ser dosificado en cantidades pequeñas. El componente adecuado para esta tarea es la cabeza de dosificación VTOE de Festo. Si la máquina se detiene durante el proceso de corte, las láminas de electrodos se sujetan mediante los denominados "WebCatchers". Para garantizar una gran rapidez de reacción y una alta velocidad se utilizan válvulas de respuesta rápida y cilindros.
Productos adecuados para cortar y sujetar las láminas de electrodos
Apilado de alta velocidad
Para la fabricación de una celda tipo bolsa se ejecuta un proceso de apilado. En el proceso de apilado, las láminas de electrodos se amontonan en un ciclo reiterado de ánodo, separador, cátodo, separador, etc. Para este paso de proceso, Festo ofrece sistemas de manipulación completos compuestos de cinemática de ejes, motores y reguladores de servoaccionamiento. Todos los componentes están perfectamente adaptados los unos a los otros. Para una máxima productividad se requieren velocidades muy altas. De ello se ocupa la válvula de respuesta rápida con sus frecuencias de conmutación de hasta 500 Hz. El vacío requerido para aspirar y mover las láminas de electrodo se genera mediante los generadores de vacío.
Productos adecuados para apilar las láminas de electrodos
Llenado seguro y preciso con electrolito
El llenado de la celda de batería con electrolito tiene lugar después de que la pila de celdas o el rollo de gelatina se haya colocado en la carcasa de la batería. El electrolito se dosifica a través de la válvula aprisionadora. Se controla mediante válvulas individuales o terminales de válvulas. La combinación de electrolito y agua reacciona y genera ácido fluorhídrico, por lo que el aire ambiente debe ser muy seco para llenar las celdas de batería. Para garantizar esto, el aire de la célula de la máquina se evacúa y expulsa permanentemente. El vacío requerido para ello se genera de forma centralizada mediante una bomba de vacío. Un sistema de válvulas aprisionadoras, terminales de válvulas y sensores de presión asume el control.
Productos adecuados para el llenado con electrolito
Historia de éxito: producción de baterías del futuro
Los automóviles eléctricos son tendencia. Las baterías potentes y rentables son factores de éxito cruciales. En Gran Bretaña, el proyecto piloto AMPLiFII de WMG sienta las bases para una nueva generación de baterías de tracción. En el participan: la técnica de automatización innovadora de Horizon Instruments con soluciones Pick and Place de Festo.
Preguntas frecuentes sobre los productos para la producción de celdas de batería
¿Cuáles son los requisitos que deben cumplir los productos para la producción de celdas de batería?
La fabricación de celdas de batería es un proceso muy sensible con una gran variedad de requisitos. Los contaminantes como el cobre, el zinc o partículas eléctricamente conductoras o dieléctricas pueden reducir la calidad de las baterías o hacerlas inutilizables.
Dado que no existe una norma legal, Festo evalúa el diseño de productos de acuerdo con criterios comunes y sobre la base de los requisitos detallados del cliente. Para garantizar la seguridad de la producción de celdas de batería, a menudo se requieren productos para salas blancas y productos con restricciones de metales no ferrosos como el cobre y el zinc.
Además, el entorno de producción juega un papel importante en la fabricación de baterías de iones de litio. Los productos utilizados en la producción de celdas se exponen, a menudo, a un ambiente seco con puntos de condensación tan bajos de hasta -80 °C.
¿Cómo define Festo las restricciones a los metales no ferrosos (cobre, zinc, níquel)?
Dependiendo del electrolito y del material del electrodo, el cobre, el zinc y el níquel pueden actuar como partículas que interfieren negativamente en la fabricación de baterías de iones de litio. Por esta razón, Festo ha definido criterios de restricción para cobre, zinc y níquel en el desarrollo de productos: los materiales metálicos cuyos componentes principales son cobre, zinc o níquel no pueden emplearse. Con independencia de esto, existen, sin embargo, algunas aleaciones que requieren la agregación de estos elementos dentro de la matriz metálica.
Excepciones a las restricciones de material relativas al cobre, zinc y níquel:
- Níquel en metales ferrosos
- Niquelado químico sin recubrimiento
- Compuestos químicos inertes como óxidos y sulfuros
- Placas de circuito impreso, conectores eléctricos, cables, hilos y bobinas
¿Qué productos cumplen las restricciones definidas por Festo con respecto al cobre, zinc y níquel?
Muchos productos estándar de Festo ya cumplen las restricciones definidas por Festo con respecto al cobre, zinc y níquel. Los encontrará identificados en el folleto “Automatización para la producción de baterías” y en el sumario de nuestra tienda online.
Existen variantes especiales para aquellos productos que a menudo se requieren para la producción de celdas y que no cumplen la definición de Festo de producto estándar.
Estas variantes vienen identificadas con “F1A” en el código de identidad y también se pueden encontrar en el folleto y en la guía de productos.
¿Qué productos de Festo son adecuados para entornos de sala seca?
Un entorno de sala seca con un punto de condensación bajo presión de -50 °C hasta, a veces, -80 °C es típico para la producción de celdas de iones de litio. El entorno de sala seca inhibe la tendencia hidrófila de muchos electrolitos y previene el riesgo de que se genere ácido fluorhídrico nocivo al reaccionar con la humedad del aire del ambiente.
Los productos estándar de Festo han demostrado su eficacia en aplicaciones de salas secas como el de la producción de baterías. Los productos de Festo se pueden utilizar en un ambiente con un punto de rocío de -80 °C o incluso por debajo: ninguna de las aproximadamente 60 grasas diferentes de Festo contiene agua como componente de la formulación del lubricante.
Por lo tanto, no es posible que ninguna de estas grasas se seque al entrar en contacto incluso con aire muy seco. Además, ninguna de las grasas de Festo requiere humedad ni agua líquida para lograr ni para mantener sus propiedades lubricantes.
¿Qué soluciones ofrece Festo para salas limpias?
Usted puede utilizar todos los cilindros, válvulas, pinzas y actuadores; todos los sistemas de manipulación, vacío y aire comprimido; sensores; filtros; reguladores, y racores de más de 80 series de productos de Festo en entornos de salas limpias de la clase 7 de la norma ISO. La mayoría también son de clase 6 y 5, algunos incluso son aptos para clase 4. Siempre existe la posibilidad de emplear una solución especial adaptada.
Todos nuestros productos para salas limpias se clasifican de acuerdo con ISO 14664 en clases de salas limpias. Debido a que la emisión de partículas depende de la aplicación concreta, le recomendamos que analice con nuestros especialistas los requisitos exactos. De este modo encontrará de la forma más rápida posible la solución adecuada.
Aquí encontrará más información sobre nuestras soluciones para salas limpias
Conocimientos para descargar
El factor crucial para el mercado futuro de la movilidad eléctrica es la fabricación de baterías. Forme parte del desarrollo de todo el potencial con la técnica de automatización de Festo.
Folleto para descargar
Soluciones para la fabricación de baterías (PDF)
Movilidad eléctrica: electrificación de la cadena cinemática (PDF)
La carrera por los sistemas más eficientes ya ha comenzado. Según hemos observado, una automatización eficiente puede reducir enormemente los costes de producción de baterías.
Es posible que desee compartir con sus colegas cómo Festo puede contribuir a ello.