Akkumulátorgyártás automatizálása

A vágás során egy széles elektródaszalagot vágnak fel több, keskenyebb elektródaszalagra. Ez a vágási művelet történhet lézeres vágással vagy mechanikusan, körfűrésszel. Az él élettartamának növelése érdekében a vágási művelet során hűtőfolyadékot permeteznek közvetlenül a pengére. Ehhez nagyon kis mennyiségben, szabályozott módon kell adagolni a folyadékot. A Festo adagolófeje tökéletesen alkalmas erre a feladatra. Ha a vágási művelet közben leáll a gép, az elektródaszalagokat úgynevezett „WebCatcherek” rögzítik. A gyors reakcióidő és sebesség biztosítása érdekében gyorskapcsolású szelepek és hengerek használatosak ehhez.

Termékek elektródaszalagok vágásához és szorításához

A cellák gyártása során rakatolási műveletre is szükség van. Rakatolás közben anód, szeparátor, katód, szeparátor stb. sorrendben kell egymásre helyezni az elektródalapokat. A Festo ehhez a folyamatlépéshez teljes elektromos handling rendszereket kínál, amelyek tengelykinematikából, motorokból és szervohajtás-szabályozókból állnak. Ezek minden eleme tökéletesen össze van hangolva egymással. A maximális áteresztéshez nagyon nagy sebességre van szükség. Ezt az akár 500 Hz-es kapcsolási frekvenciájú gyorskapcsolású szelep biztosítja. Az elektródalapok felszívásához és mozgatásához szükséges vákuumot a vákuumgenerátorok állítják elő.

Termékek elektródalapok rakatolásához

A cellarakatolást, illetve az ún. Jelly Roll akkumulátorházba való berakását követően elektrolittal kell feltölteni az akkumulátorcellát. Az elektrolit adagolását tömlőszelep végzi. Ennek vezérlése egyedi szelepekkel vagy szelepszigetekkel történik. Mivel az elektrolit vízzel reagálva hidrofluorsavat képez, a környezeti levegőnek nagyon száraznak kell lennie az akkumulátorcellák feltöltésekor. Ennek biztosítása érdekében folyamatosan légteleníteni kell a gépcellát, majd elvezetni a levegőt. A szükséges vákuumot egy vákuumszivattyú állítja elő központilag. A szabályozást egy tömlőszelepekből, szelepszigetekből és nyomásérzékelőkből álló rendszer végzi.

Termékek elektrolittal való feltöltéshez

Az akkumulátorcellák gyártása rendkívül érzékeny folyamat, sokféle követelménnyel. A szennyeződések, például a réz, a cink vagy az elektromosan vezető vagy nem vezető részecskék, ronthatják az akkumulátorok minőségét, vagy használhatatlanná tehetik azokat.

Hivatalos szabvány hiányában a Festo a szokásos feltételek és a részletes ügyfélkövetelmények alapján értékeli a termékeket. Az akkumulátorcellák gyártásának biztonsága érdekében gyakran van szükség tisztatérben használható termékekre, vagy olyanokra amelyekre szigorú színesfém-korlátok vonatkoznak, például nem tartalmazhatnak rezet vagy cinket.

Emellett a gyártási környezet is fontos szerepet játszik a lítiumion-akkumulátorok gyártásában. A cellákat gyakran száraz környezetben gyártják, ahol a harmatpont akár -80°C is lehet.

Az elektrolittól és az elektróda anyagától függően a réz, a cink és a nikkel zavaró részecskeként viselkedhet a lítiumion-akkumulátorok gyártása során. A Festo ezért rézre, cinkre és nikkelre vonatkozó korlátozásokat definiált a termékfejlesztés számára: olyan fémes anyagok, amelyek fő összetevője réz, cink vagy nikkel, nem használhatók. Ettől függetlenül azonban egyes ötvözetekhez ezekre az elemekre is szükség van.

Rézre, cinkre és nikkelre vonatkozó kivételek az anyagkorlátozások alól:

• Nikkel vasfémekben
• Elektrolitikus nikkelezés réz alapbevonat nélkül
• Inert kémiai vegyületek, például oxidok és szulfidok
• Nyomtatott áramköri lapok, elektromos csatlakozók, kábelek, huzalok és tekercsek

A Festo számos standard terméke már megfelel a Festo által a réz, cink és nikkel tekintetében meghatározott korlátozásoknak. Ezeket külön megjelöltük az „Automatizálási megoldások akkumulátorgyártáshoz” című brosúrában és az online áruházunkban található áttekintésben.

Az áttekintéshez

A cellagyártáshoz gyakran szükséges és a Festo definíciójának nem megfelelő standard termékek esetében a termékek speciális kivitelekben is elérhetők.

Ezeket a változatokat az „F1A” jelöli az azonosító kódban, és szintén megtalálhatók a brosúrában és a termék áttekintésében.

A lítiumion-cellák gyártása jellemzően száraztérben történik, -50°C, néha -80°C harmatpont mellett. A száraztér sok elektrolit hidrofil tulajdonságát csökkenti, és megakadályozza a környezeti nedvességgel való reakció révén kialakuló káros hidrofluorsav kockázatát.

A Festo standard termékei már bizonyítottak a szárazteres alkalmazásokban, például az akkumulátorgyártásban. A Festo termékei -80°C vagy még alacsonyabb harmatpontú környezetben is használhatók: a kb. 60 különböző zsír egyike sem tartalmaz vizet a kenőanyag összetételében.

Ezért egyik zsír sem szárad ki még nagyon száraz levegővel érintkezve sem. A Festo egyik zsírjának sincs szüksége nedvességre vagy akár folyékony vízre ahhoz, hogy elérje vagy fenntartsa kenési tulajdonságait.

A Festo több, mint 80 termékcsaládjának hengereit, szelepeit, megfogóit és hajtóműveit, az összes handling-, vákuum- és sűrített levegős rendszert, érzékelőket, szűrőket, szabályozókat és csavarzatokat használhatja ISO 7-es tisztatér osztályú környezetben. A legtöbbjük a 6. és 5. osztályhoz, sőt, egyesek a 4. osztályhoz is alkalmasak. Egyedi speciális megoldások bármikor megvalósíthatók.
Minden tisztateres termékünk besorolható az ISO 14664 szabvány szerinti tisztatér osztályokba. Mivel a részecskekibocsátás a mindenkori adott alkalmazástól függ, a legjobb, ha szakembereinkkel egyezteti a pontos követelményeket. Így találjuk meg a leggyorsabban a működő megoldást.

Tudjon meg többet tisztateres megoldásainkról