White paper per la produzione di batterie

Produzione di batterie di livello superiore:
Nuovi prodotti, sfide, soluzioni

Componenti per la produzione di batterie

Produzione di batterie di livello superiore: senza particelle, senza lubrificazione, approvato IPA

Con la crescente domanda di auto elettriche, aumenta anche la necessità di batterie agli ioni di litio di alta qualità. La produzione di batterie coinvolge diversi componenti critici, necessari per la produzione di batterie. Ogni componente deve contribuire a massimizzare qualità, sicurezza e prestazioni. Con componenti igus, come cuscinetti a strisciamento, tecnologia lineare e catene portacavi, è possibile aumentare l'efficienza, ridurre i tempi di fermo e migliorare l'automazione degli impianti di produzione di batterie.

Idealmente, la produzione di batterie avviene con un'umidità minima e la massima assenza di particelle. I nostri sistemi di guida cavi dissipativi e compatibili con le camere bianche supportano questo processo e garantiscono prestazioni affidabili nella produzione di batterie.

Campi di applicazione: movimentazione dei materiali, produzione di elettrodi, assemblaggio di celle, sigillatura e successiva lavorazione, nonché controllo e ispezione

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Prodotti igus per la produzione di batterie

Scopri in questa pagina:

Prodotti innovativi per la produzione di batterie

Movimentazione delle celle delle batterie

La movimentazione automatizzata delle celle delle batterie è un fattore chiave per l'ottimizzazione dei moderni processi produttivi. Un robot lineare è stato utilizzato in un test per rimuovere in modo efficiente le celle delle batterie e posizionarle con precisione nei supporti. Collaborando con gli operatori sul nastro trasportatore, il sistema prepara costantemente i pacchi batteria assemblati per la fase di processo successiva, riducendo il lavoro manuale e aumentando l'efficienza.

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Prodotti certificati per la camera bianca a secco

Cos'è una camera bianca a secco?

Una camera bianca a secco per la produzione di batterie è uno speciale ambiente controllato che offre sia un'umidità estremamente bassa che un elevato livello di aria priva di particelle. In questo ambiente, l'umidità viene ridotta al di sotto dell'1%, spesso al di sotto dell'1% di umidità relativa, che corrisponde a un punto di rugiada di -40 °C. Ciò garantisce che non si formi condensa e che l'umidità non penetri nei materiali. Questo è di grande importanza in alcune fasi del processo di produzione delle batterie, poiché anche piccole quantità d'acqua possono causare incendi.

Perché la camera bianca a secco è importante?

Maggiore qualità del prodotto: una minore contaminazione porta a una maggiore qualità e affidabilità delle celle della batteria
Maggiore durata: la riduzione al minimo delle reazioni chimiche prolunga la durata della batteria
Ambiente di lavoro più sicuro: un controllo rigoroso sui materiali pericolosi aumenta la sicurezza del personale

Sistemi di guida cavi

I sistemi di guida cavi sono essenziali per la trasmissione affidabile di energia e dati nelle camere bianche a secco, e vengono utilizzati in applicazioni come il rivestimento degli elettrodi e l'assemblaggio delle celle. Per garantire che i nostri sistemi di guida cavi soddisfino i requisiti dell'ambiente, li abbiamo testati per durabilità e pulizia insieme al Fraunhofer IPA.

Il risultato: elevata pulizia per un periodo di prova di 10 mesi, 15 milioni di doppie corse e certificazione per camere bianche dry ISO Classe 3 o 4.

Cavi di alimentazione e segnale in TPE

I nostri cavi in TPE sono la soluzione perfetta per la complessa produzione di batterie. La guaina esterna in TPE resistente all'abrasione riduce le emissioni di particelle ed è stata testata dal Fraunhofer Institute.

Il materiale flessibile e resistente garantisce affidabilità e durata anche in applicazioni dinamiche con catene portacavi. Il materiale del cavo è caratterizzato da un'elevata resistenza alle sollecitazioni meccaniche, rendendolo ideale per l'uso in ambienti sensibili come camere bianche. In ambienti asciutti, il materiale mantiene la sua flessibilità poiché rilascia solo una minima umidità. Ciò garantisce che la guaina esterna non diventi porosa e che non vi sia alcun rischio di rottura.

Tutti i cavi chainflex sono sviluppati appositamente per applicazioni mobili e vengono testati e ispezionati nel nostro laboratorio di prova interno, che si estende su una superficie di 5.500 m². Inoltre, tutti i cavi chainflex hanno una garanzia esclusiva fino a quattro anni, che ne sottolinea la qualità e la durata.

Per cavi chainflex

Qualità testata per camere bianche a secco

Certificazioni Fraunhofer IPA per la camera bianca a secco

In collaborazione con il Fraunhofer Institute, abbiamo sviluppato due nuovi certificati che confermano l'idoneità delle nostre catene portacavi all'uso in camera bianca a secco mediante test a lungo termine. I due nuovi certificati si dividono in due categorie: comportamento pre-invecchiamento e comportamento all'invecchiamento.

Il "certificato pre-invecchiamento", che abbiamo commissionato per i nostri sistemi di catene portacavi e-skin soft ed E14, certifica i sistemi dopo 15 milioni di doppi colpi e 10 mesi in camera bianca a secco. In questo caso, abbiamo ottenuto la migliore certificazione possibile per camera bianca ISO Classe 4 (vedi Tabella 2).

Due dei nostri sistemi per catene portacavi per camera bianca, l'E6.J e l'e-skin flat, sono stati testati per un periodo di 10 mesi su una macchina di resistenza in camera bianca a secco. Hanno superato oltre 15 milioni di doppie corse. I sistemi sono stati testati e certificati per la loro classe di camera bianca ogni due mesi. Il sistema e-skin flat ha resistito alle doppie corse senza problemi e ha ottenuto la migliore certificazione possibile per camera bianca ISO Classe 4. Non è possibile ottenere una certificazione superiore poiché l'ambiente di prova (camera bianca asciutta di Classe ISO 3 con umidità relativa <1% corrispondente a un punto di rugiada di -40°C) non è sufficientemente pulito. L'E6.J è riuscito a mantenere questo risultato per quattro mesi, ma poi ha perso una classe di camera bianca e ha ottenuto la Classe ISO 5 (vedere Tabella 3).

Table 1: STANDARD dry cleanroom	v = 0,5 m/s a = 1 m/s	v = 1 m/s a = 2 m/s	v = 2 m/s a = 4 m/s
E6 (rapporto IPA 2303-1408)	ISO 4	ISO 4	ISO 4
TRC.ESD + fibra di sostegno (IPA report 2309-1461)	ISO 4	ISO 4	ISO 5

Tabella 2: Camera bianca dry PRE-AGEING	v = 0,5 m/s a = 1 m/s	v = 1 m/s a = 2 m/s	v = 2 m/s a = 4 m/s
SKS28 (IPA report 2411-1575)*	ISO 4	ISO 4	ISO 4
E14 (IPA report 2411-1575)	ISO 4	ISO 4	ISO 4

Tabella 3: AGEING BEHAVIOUR camera bianca dry	Tempo / doppie corse
	Tempo: Dopo la fase di rodaggio \| doppie corse: 0	Tempo: Dopo 2 mesi \| doppie corse: 3,2 milioni	Tempo: Dopo 4 mesi \| doppie corse: 5,1 milioni	Tempo: dopo 6 mesi \| doppie corse: 7,5 milioni	Tempo: Dopo 8 mesi \| doppie corse: 10 milioni	Tempo: Dopo 10 mesi \| doppie corse: 15 milioni
e-skin*	ISO 4	ISO 4	ISO 4	ISO 4	ISO 4	ISO 4
E6*	ISO 4	ISO 4	ISO 4	ISO 5	ISO 5	ISO 5

*Nota: le catene portacavi per camere bianche SKS28, e-skin flat ed E6 sono certificate secondo gli standard per camere bianche ISO Classe 1 in condizioni di umidità ambiente normale.