A gázmentesítés és tömítés az akkumulátorcella-gyártás alapvető folyamatai, amelyek közvetlenül az akkumulátorcellák elektromos feszültséggel való első érintkezését követik. Az akkumulátorcellákat átszúrják, és az érintkezés során keletkező gázt kivonják. A Festo pneumatikus és elektromos aktuátorait használják az akkumulátorcellák handlingjére és átszúrására.

A formázás az akkumulátorcella kezdeti töltési és merítési folyamatait jelenti. A cellákat formázóállomásokon tárolják állványrendszerekben, ahol a formázás során többször is feltöltik és lemerítik őket. Mivel a formázórendszerek nagyon nagyok, hosszú löketű és nagy sebességű handling rendszerekre van szükség. Az automatizálási szakértő Festo megfelelő megoldásokat kínál az elektromos portáltengelyekkel és szánokkal. A merevlemezek teszteléséhez hasonló rendszereket alkalmaz, így a vállalat támaszkodhat a sok éves tapasztalatára.

A formázás során gáz képződik az akkumulátorcellában. Ezt ki kell vezetni a hegesztett akkumulátorcellákból elektrolitveszteség nélkül. Ehhez a pneumatikus hengerek mozgatják az üreges lándzsákat, amelyek átszúrják az akkumulátor celláit a gázmentesítő kamrában, és addig ürítik a gázt, amíg meg nem jelenik az elektrolit is. Ezután a rendszer átkapcsol, és visszajuttatja az elektrolitot az akkumulátorcellába. A megmaradt gázt ezután eltávolítják. A szívó folyamat után a cellákat ismét lezárják, amelyet általában hegesztéssel vagy ultrahangos hegesztéssel végeznek.

Nagy sebesség és áteresztőképesség

Az akkumulátorgyártási alkalmazásokban nagy sebesség és áteresztőképesség, valamint megbízhatóság és ismételhetőség szükséges. A lítium-ion akkumulátorok gyártásában a gyártási környezet döntő szerepet játszik. Különösen fontos az alacsony páratartalom és a gyártási folyamat során a lehető legkevesebb szennyeződés, mivel a részecskék jelentős hatással vannak a gyártott akkumulátor minőségére és biztonságára.

A gázmentesítő alkalmazás középpontjában a folyamatkamra áll. Egy konzolos handling rendszer biztosítja a folyamatkamrák dinamikus és biztonságos betöltését és kirakodását, amely a Festo ELGT tengelyeire épül. A Festo kompakt és költséghatékony ELGT tengelyei integrált dupla vezetővel rendelkeznek, és ezért ideálisak a 2D és 3D konzolos rendszerek kialakításához. Például 3D szállítási rendszerként akár 20 kg-ot is képes 0,5 m/s sebességgel felpakolni. A réz- és cinktartalom egy százaléknál kisebb, így a tengely tökéletes az akkumulátorgyártás összeszerelési rendszereiben vagy a kis alkatrészek handlingjében.

A gázmentesítő folyamat során a folyamatkamrát VZQA típusú folyamatszelepekkel ürítik ki. Nyitott architektúrájuk miatt nagyon tartósak, energiatakarékosak, könnyen karbantarthatók és rugalmasan alkalmazhatók; ezért megfelelő és kedvező alternatívát jelentenek a hagyományos szelepekkel szemben, mint amilyenek a membránszelepek vagy gömbcsapok. A Festo SPAN-B nyomáskapcsolója figyeli a folyamatkamra nyomását.

Zökkenőmentes kommunikáció

A CPX-AP-I távoli IO rendszer zökkenőmentesen integrálja az üzem kommunikációs hálózatába az összes IO-t és IO-Link eszközt, például az érzékelőket és szelepszigeteket. Ez zökkenőmentes kommunikációt jelent a munkadarab és a felhő között. Az akkumulátorcellák handling rendszereinek másik kiváló tulajdonsága a bionikán alapszik: a Festo FinRay megfogója olyan megfogóujjakat kínál, amelyek alkalmazkodnak a munkadarabhoz. Ez lehetővé teszi a képlékeny műanyag munkadarabok, például a tasakok biztonságos és érzékelhető megfogását.

Minőség és biztonság az akkumulátorcella-gyártásnál

Emiatt még fontosabb, hogy az automatizálási alkatrészek a tartalék akkumulátorok gyártásában megfelelő tulajdonságokkal rendelkezzenek. Az elektrolit és az elektróda anyagától függően a réz, a cink és a nikkel zavaró részecskéknek számíthatnak a lítium-ion akkumulátorok előállításában.

Ezért határozta meg a Festo a réz, cink és nikkel korlátozási szempontokat a termékei esetében, valamint ezért zárta ki a használatból azokat a fémeket, amelyek fő összetevői a réz, a cink vagy a nikkel. Ezen felül minden akkumulátorcella-gyártáshoz szükséges Festo termék tisztatérre vonatkozó tanúsítványokkal rendelkezik, és száraz helyiségekben is használható.

| Illusztrációk: Festo