Automaticky elektrické

Automatizácia ako kľúč ku kvalitnej, rentabilnej a bezpečnej výrobe batérií vo veľkých množstvách

Batérie sú kľúčovým faktorom v elektrických vozidlách. Potreba batérií je obrovská. Preto sa po celom svete stavajú giga továrne na výrobu batériových článkov. Trend je jasný: elektromobily sú na vzostupe. Podľa odborníkov bude trhový podiel spaľovacích motorov v nasledujúcich 5 rokoch naďalej klesať na približne 45 percent. Výzvou je vyrábať takéto množstvá vo vysokej kvalite profitabilne. Odpoveď znie: automatizácia. To zaručuje efektívnosť a hospodárnosť.

Batéria s kapacitou 90 kWh má vysoké materiálové a výrobné náklady. Nesmie dôjsť k omylu alebo k zastaveniu. Dodávame technológiu na spoľahlivú a cenovo dostupnú výrobu vysokokvalitných batérií. To zahŕňa automatizáciu procesov prípravy surovín, plne automatizovanú výrobu batériových článkov a automatizáciu prepravných a montážnych systémov na presnú montáž častí batérie. ​

Odplyňovanie a utesnovanie: základné procesy pri výrobe batériových článkov

Prebiehajú ihneď po prvom kontakte batériových článkov s elektrickým napätím. Pri tomto procese sa články batérie prepichnú hrotmi, vzniknutý plyn sa odsaje a potom sa opäť uzavrie. Zvyčajne sa to robí tepelným zváraním alebo ultrazvukovým zváraním. Naše manipulačné riešenia zaisťujú bezpečný a dynamický proces až po kontrolu a štítkovanie. ​

Výroba batérií je komplexná. Kvalita, bezpečnosť a ziskovosť sú kľúčové aspekty. Výrobné zariadenie s ročnou kapacitou 24 gigawatthodín denne obráti približne 400 ton materiálu, čo je náklad viac ako desiatich kĺbových nákladných vozidiel. Každý deň opustí giga-fabriku približne 500 000 batériových článkov. Preto sa tu investuje veľa know-how. To je efektívne len vtedy, ak zariadenia pracujú produktívne a spoľahlivo, t. j. s vysokou rýchlosťou, maximálnou priepustnosťou a najvyššou presnosťou opakovania. K tomu je potrebná technická spôsobilosť a spoľahlivé aplikácie.

Výroba batériových modulov: montáž cenných elektrochemických komponentov

Pri výrobe batériových modulov sa montujú cenné elektrochemické komponenty. Najmä v oblasti manipulačnej techniky ponúkame koordinované riešenia na robustné, bezpečné a presné uchopenie a prepravu batériových článkov. Osobitná pozornosť sa venuje bezpečnosti počas celého pracovného procesu.

Výroba vysokovýkonných zásobníkov je náročná z viacerých hľadísk. Batérie sú zostavené z čiastočne toxických komponentov, v niektorých výrobných oblastiach je potrebné zvážiť aspekty ochrany pred požiarom a výbuchom. Časti výroby prebiehajú v čistých a suchých priestoroch. Vytvorené a aktivované batérie sú tiež pod elektrickým napätím. Stručne povedané: Vo všetkých výrobných krokoch je potrebná procesná citlivosť.

Komplexné požiadavky vyžadujú bezpečné riešenia

Výroba batériových článkov je vysoko citlivý proces. Na jednej strane sú komponenty automatizácie vystavené náročným podmienkam prostredia ako napr. suchej miestnosti a na druhej strane majú priamy vplyv na kvalitu vyrobených batériových článkov v dôsledku emisie častíc. ​

V závislosti od použitia nesmú produkty používané pri výrobe batériových článkov emitovať žiadne častice medi, zinku alebo niklu. V opačnom prípade hrozí, že sa zníži kvalita batérií alebo že budú dokonca nepoužiteľné. Ponúkame široký sortiment produktov na výrobu batériových článkov, ktorý zohľadňuje tieto požiadavky.

Udržateľnosť v centre pozornosti

Odborníci odhadujú, že batérie pre e-automobily budú mať životnosť okolo osem až desať rokov. Takže v blízkej budúcnosti prvé batérie dosiahnu koniec svojho životného cyklu. Odhaduje sa, že do roku 2025 bude určených na recykláciu približne 600 000 ton použitých batérií. Avšak predtým, ako sú použité batérie vozidiel recyklované, používajú sa napríklad v takzvaných „batériových farmách“ alebo v stacionárnych skladovacích systémoch po ich vybratí z vozidla.

Na konci životnosti batérie nasleduje profesionálna recyklácia. Najprv sa batérie mechanicky rozložia na moduly, batériové články a ďalšie komponenty. Dnes sa to väčšinou robí ručne; je to ťažká a namáhavá činnosť. Už teraz ponúkame modulárne koncepty automatizácie, ktoré tento proces urýchľujú a zjednodušujú! Tu vstupuje do hry naše kompletné portfólio v oblasti automatizácie výroby, pretože ide o detekciu polohy, korekcie polohy a širokú škálu manipulačných techník.

Ďalším krokom je oddelenie materiálov ako kov, plasty a iné materiály. Pozornosť však nie je zameraná výlučne na automatizačné riešenie. Ponúkame vhodné produkty na automatizáciu procesov najmä pre hydrometalurgické recyklačné procesy. Používa sa široká škála procesných ventilov pre plynné, tuhé alebo kvapalné látky.

Kvalifikácia pre priemysel zajtrajška

Dôležitými predpokladmi pre giga-továrne sú veľké plochy, priaznivé dopravné spojenia, nízke náklady na rozvoj a bezpečné dodávky energie. Dôležitými aspektmi sú dostatok odborného personálu a udržateľné dodávky energie. Prechod na elektrickú mobilitu vytvára nielen nové továrne, ale aj nové úlohy, oblasti činnosti a pracovné profily. Na to musia byť zamestnanci školení a vzdelaní. Vďaka cieleným školiacim programom poskytuje divízia Festo Didactic know-how, ktoré je potrebné vo vysoko automatizovanej výrobe. Ponuka zahŕňa okrem iného praktické „Hands-on“ školenie v závodoch, zriadenie interných vzdelávacích závodov a digitálny vzdelávací obsah, ktorý je dostupný na Festo Learning Experience (Festo LX) kedykoľvek a kdekoľvek.

februára 2023

Prehľad