Preispitivanje proizvodnje i recikliranje baterija

Rastavljanje i ponovno sastavljanje baterijskih paketa i modula

Mobilnost budućnosti zahtijeva inovativna rješenja – danas više nego prije. Prijelaz na elektromobilnost nudi ogroman potencijal, ali donosi i složene izazove. Kako se baterije mogu proizvesti na održiviji način, koristiti učinkovitije i razumno reciklirati na kraju svojeg vijeka trajanja? Upravo tu stupaju na scenu Festo i Comau, jer svojim revolucionarnim rješenjima za automatizaciju pridonose kružnom gospodarstvu koje štedi resurse. Ovdje doznajte da je ovo više od obične izjave.

Električna mobilnost: Budućnost počinje danas

S 50 godina iskustva i globalne prisutnosti, Comau, tvrtka Stellantis, svjetski je lider u naprednim i održivim rješenjima za automatizaciju.

“Osim razvoja inovativnih tehnologija prilagođenih korisniku, naš portfelj uključuje proizvode i sustave za proizvodnju vozila, kao i napredna digitalna i robotska rješenja za zadovoljenje proizvodnih potreba brzorastućih tržišta kao što su logistika, obnovljivi izvori energije i brodogradnja,” kaže Francesco Beccarisi, Innovation & Process Technologies u Comau. Tržište elektromobilnosti raste održivo. "Iako će litij-ionske baterije ostati dominantna tehnologija u automobilskom sektoru u sljedećih 5-10 godina, tržište će vidjeti značajan porast potražnje za baterijama sljedeće generacije, kao što su solid-state baterije."

Nove tehnologije i učinkovitiji, održiviji i isplativiji proizvodni procesi potrebni su za podršku velikoj proizvodnji baterija sljedeće generacije i ubrzanje energetske tranzicije.

"E-mobilnost i znatna ulaganja posljednjih godina označavaju početak evolucije transporta", objašnjava Claudio Giovando, globalni voditelj ključnih kupaca, poslovni razvojni programer za automobile i električna vozila u Festu. “Osim rješenja za proizvodnju ćelija, baterijskih modula i elektromotora, Festo je od samog početka bio zainteresiran za zatvaranje proizvodnog ciklusa samih baterija kako bi se smanjio otpad i promicala ponovna uporaba materijala. To će pomoći smanjiti rudarenje rijetkih i ograničenih resursa koji inače ne bi mogli zadovoljiti potražnju ovog brzorastućeg tržišta.”

Energetska i ekološka tranzicija u prometnom sektoru postaje stvarnost. "U skladu s ciljevima dekarbonizacije Europske unije, Europska komisija usvojila je zakonodavni paket Fit for 55, čiji je cilj smanjiti emisije stakleničkih plinova iz vozila za 55% do 2030. i za 100% do 2050." potvrdio je F. Beccarisi. "Elektrifikacija je stoga budućnost mobilnosti."

Potreba za učinkovitijom i održivijom proizvodnjom baterija i elektromotora nesumnjivo je jedan od najvažnijih izazova za tvrtke koje djeluju u različitim fazama automobilske i transportne industrije. “Kako bi energetska tranzicija bila doista održiva, osim učinkovite proizvodnje najsuvremenijih tehnologija elektrifikacije, mora se upravljati i utjecajima na okoliš na kraju životnog vijeka baterija”, objašnjava F. Beccarisi. Comau se stoga pridružio "Projektu regeneracije baterija", koji promoviraju neprofitna organizacija Class i Cobat, platforma za usluge kružnoga gospodarstva. Cilj je stvoriti talijanski opskrbni lanac za recikliranje i ponovnu upotrebu litijevih baterija.

Flex-BD: Recikliranje i ponovna uporaba litijevih baterija

Usredotočenost na održivost navela je Festo i Comau da se pozabave važnim pitanjem recikliranja ili ponovne uporabe rabljenih baterija iz električnih vozila. Tako je nastao Flexibility Battery Dismantling (Flex-BD), čiji je cilj "razviti rješenje za automatizaciju automatizirane demontaže baterijskih paketa sve do modula", objašnjava F. Beccarisi. "Moduli se mogu reciklirati procesom usitnjavanja u BlackMass ili ponovno upotrijebiti za izradu novih baterija."

Projekt, za koji je Comau dobio nagradu za inovaciju na sajmu SMAU 2023., "ima za cilj stvoriti vrlo fleksibilnu stanicu koja može rastaviti različite vrste baterija za električna vozila", objašnjava C. Giovando iz. "Okupio je razne europske igrače, uključujući Festo i Comau, kako bi razvili visokokvalitetna rješenja za održivije gospodarstvo."

Za izradu Flex-BD stanice korištene su različite Festo tehnologije, "od elektromehaničkih pokretača s motorima i pogonima do certificiranih MS6-SV sigurnosnih ventila s funkcijom brzog ispuha, koji omogućuju da se područje sustava isključi u slučaju nužde", objašnjava C. Giovando. Ove su komponente odabrane kako bi se olakšalo namještanje formata i automatska kompenzacija za položaj baterijskih paketa. "To je pridonijelo stvaranju učinkovite i inovativne stanice koja može raditi s različitim vrstama baterija i smanjuje potrebu za ručnom intervencijom."

Fleksibilnost i samoučenje uz CPX-AP

Glavna značajka razvijene stanice je njezina fleksibilnost, koja joj omogućuje rukovanje različitim vrstama baterijskih paketa koje potencijalno može upotrijebiti bilo koji proizvođač. “Osim toga, korištenje jednostavnih i inovativnih rješenja znatno je smanjilo troškove implementacije i postavljanja kao i vrijeme ciklusa, dopuštajući da se veći broj komponenti obradi u istom vremenu”, objašnjava C. Giovando. "Osim toga, stanica se također može koristiti u fazi proizvodnje za sastavljanje baterija, oporavak ili zamjenu modula koji su identificirani kao neispravni kako bi se kao krajnji proizvod proizveo učinkovit paket baterija."

“Rješenja korištena u Flex-BD-u uključuju VTUG solenoidne ventile, koji nude brza vremena prebacivanja, nisku potrošnju energije i velike brzine protoka u laganom i kompaktnom dizajnu, što ih čini prikladnima za upotrebu u fleksibilnoj automatizaciji i aplikacijama robotike,” objašnjava C. Giovando i nastavlja. „Ova su rješenja dostupna na različitim jezicima komunikacijske sabirnice, kao što su točka-točka, višepinski i IO-Link. Konkretno, AP inačica omogućuje stvaranje mreže s inline, star ili topologijom stabla koja komunicira s PLC-om korisnika koristeći najčešće komunikacijske sabirnice. Zato u CPX-AP-I stanici nalazimo verziju Profinet koja osim iznimno brzih komunikacijskih vremena omogućuje spajanje do 500 komponenti te integrira upravljanje ventilskim jedinicama s funkcijom samoučenja, što značajno smanjuje i ubrzava rad softverskih inženjera.”

Dvije vrste osi, ELGG s remenskim pogonom i EGC s vretenom, također su integrirane u ovu mrežu kako bi se omogućilo precizno pozicioniranje i u budućnosti obradili moduli različitih veličina. “Festo je odabrao tehnologije i rješenja koja jamče visoku fleksibilnost i prilagodljivost,” potvrđuje F. Beccarisi. Primjer je pneumatski mišić DMSP, "koji može pružiti velike sile bez pomicanja mehaničkih komponenti naprijed-natrag", objašnjava C. Giovando. "U određenim fazama mišić je omogućio brzu kompenzaciju tolerancija i igru u baterijskim paketima, što je dovelo do znatne uštede vremena u ciklusu." Ovo je rješenje također simuliralo "ljudsko ponašanje pri hvatanju baterijskih modula kako bi spajanje između hvataljke i robota bilo ispravno, tako da se povezani modul može osloboditi primjenom impulsne sile bez uzrokovanja grešaka u robotu zbog sile", objašnjava F. Beccarisi te nastavlja. „Osim toga, zahvaljujući Festo električnim motorima hvataljke modula mogu se rekonfigurirati. Ovo je važan aspekt jer rastavljanje baterije zahtijeva hvatanje različitih radnih dijelova, koji mogu imati različite veličine zbog mehaničkih i toplinskih deformacija tijekom svojeg životnog vijeka.”

Ovaj je projekt "istaknuo sposobnost obiju tvrtki da riješe složene probleme s nepredvidivim scenarijima", zaključuje F. Beccarisi. „Ova je suradnja pokazala kako je tehnologija bitan alat za razvoj i usvajanje održivih i resursno učinkovitih praksi, uključujući i industrijski sektor. Pristup koji tvrtkama omogućuje učinkovitije korištenje prirodnih resursa, smanjenje potrošnje energije i otpada te doprinos zaštiti planeta za sadašnje i buduće generacije.”

Vaša sljedeća inovacija čeka na vas

S Festo inovativnim rješenjima za automatizaciju možete optimizirati učinkovitost, smanjiti vrijeme zastoja i učiniti svoje procese spremnima za budućnost.

Naše tehnologije nude:

  • Maksimalna fleksibilnost zahvaljujući inteligentnim sustavima koji se prilagođavaju vašim zahtjevima.
  • Održiva rješenja koja smanjuju korištenje resursa i troškove.
  • Jednostavna integracija s dokazanim alatima kao što su CAD i E-Plan modeli.