Soluções de engenharia de processos

Tecnologia de processos para a produção de células de bateria

O acionamento adequado para a fabricação de células de baterias de íons de lítio

A fabricação de células de bateria é um movimento contínuo: desde a mistura da fórmula do ânodo e do catodo para formar a pasta, passando pelo revestimento, secagem, calandragem, empilhamento e enrolamento, até a inserção das células na carcaça da bateria. O que importa aqui é um processo sem atritos, a sincronização adequada e movimentos precisos de rolos, cilindros, correias transportadoras e ferramentas de todos os tipos. É aqui que entra em cena nossa engenharia de acionamento.

Objetivos importantes

Rendimento máximo

Aproveite o rápido aumento da capacitância em GWh para atender à enorme demanda por células de bateria.

Alta automação

Com nossas soluções, alcance a maior automação possível dos processos, da manipulação e da alimentação ou do transporte de materiais.

Boa escalabilidade

Graças ao nosso princípio modular, você pode ampliar facilmente seus sistemas de produção a qualquer momento para aumentar sua capacidade de fabricação.

Máxima qualidade do produto

Por meio de um posicionamento preciso e de soluções totalmente automatizadas, inclusive na versão para sala limpa, você alcança a máxima qualidade possível.

Nossas soluções

A escolha da técnica é decisiva para o resultado.

Os resultados de cada uma das etapas do processo de produção de células de bateria têm uma influência crítica na vida útil, na capacidade de carga e na qualidade das baterias. Portanto, a escolha do acionamento é decisiva, tanto para o resultado final quanto para a eficiência de toda a fábrica.

Resumo de nossas soluções para a tecnologia de processos de fabricação de células de bateria

Mistura


No primeiro estágio da fabricação dos eletrodos, as fórmulas do catodo e do ânodo são misturadas com outros materiais ativos (aditivos condutores, solventes e aglutinantes) por meio de uma ferramenta giratória. Após a mistura a seco, realiza-se uma mistura úmida (dispersão), obtendo-se uma pasta para o catodo e outra para o ânodo, a chamada “slurry”. O acionamento do agitador deve suportar altas forças transversais e axiais, bem como misturar em diferentes rotações.


Seus requisitos

  • velocidades estáveis e elevadas
  • longa vida útil e tempo de operação dos acionamentos
  • Resistência a forças transversais e axiais elevadas

Nossa solução

Redutores industriais da série X Redutores industriais da série X Redutores padrão na versão para agitadores Redutores padrão na versão para agitadores Motor CA da série DRN.. Motor CA da série DRN.. Conversor de aplicação MOVIDRIVE® Conversor de aplicação MOVIDRIVE®

Revestimento e secagem


A suspensão já misturada é aplicada em ambos os lados da folha de alumínio ou cobre. A folha metálica é desenrolada da bobina e passada, sob tensão constante, por um rolo de aplicação localizado abaixo do sistema de aplicação, de modo a obter uma espessura uniforme do revestimento. Um ponto fundamental aqui é manter uma tensão prévia constante na folha, pois, devido ao revestimento em ambos os lados, a fita não pode se soltar e, além disso, é preciso evitar que a folha se rompa. Imediatamente depois, a fita de eletrodos revestida é conduzida ao secador. Aqui, o solvente é removido da pasta, de modo que apenas o substrato seco permanece sobre a folha. Após passar pelo secador, ela é resfriada à temperatura ambiente por meio de rolos de resfriamento e é rebobinada.


Seus requisitos

  • qualidade de superfície impecável
  • Precisão exata na espessura da camada
  • tensão inicial correta e constante da chapa
  • Operação ininterrupta da instalação em caso de falta de fase na alimentação

Nossa solução

Servomotores síncronos das séries CM3C ou CMP Servomotores síncronos das séries CM3C ou CMP Redutores planetários ou redutores cônicos PxG® Redutores planetários ou de engrenagens cônicas PxG® Conversor de aplicação MOVIDRIVE® Conversor de aplicação MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Soluções de energia e potência: sistema de gestão de energia Soluções de energia e potência: sistema de gestão de energia Solução de software para bobinadeiras Solução de software para bobinadeiras

Calibrado


No processo de calandragem, a chapa de cobre ou alumínio (chapa de eletrodo), com revestimento em ambos os lados e seca, é compactada em uma calandra. Para isso, ela é passada por vários pares de rolos giratórios, entre os quais é compactada com uma pressão linear definida com precisão. Uma pressão constante vinda de cima e de baixo reduz a porosidade do substrato com revestimento.


Seus requisitos

  • Rotação constante
  • Precisão de operação constante dos rolos
  • Cumprimento exato da pressão linear

Nossa solução

Redutor planetário de grande tamanho Engrenagens planetárias de grande tamanho Redutores industriais da série X Redutores industriais da série X

Cortar em tiras


Após a compactação, a fita de eletrodos é dividida longitudinalmente em várias fitas mais estreitas. Para isso, a bobina-mãe é desenrolada e cortada, seja térmicamente com laser, seja mecanicamente com rolos de lâminas. Os resíduos do corte são aspirados ou removidos com escovas, e as fitas cortadas são enroladas novamente nas chamadas bobinas secundárias.


Seus requisitos

  • qualidade de corte precisa
  • Rotação constante e elevada
  • Operação ininterrupta da planta em caso de falta de fase na alimentação

Nossa solução

Servomotores síncronos das séries CM3C ou CMP Servomotores síncronos das séries CM3C ou CMP Redutores planetários ou redutores cônicos PxG® Redutores planetários ou de engrenagens cônicas PxG® Conversor de aplicação MOVIDRIVE® Conversor de aplicação MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Soluções de energia e potência: sistema de gestão de energia Soluções de energia e potência: sistema de gestão de energia Solução de software para bobinadoras Solução de software para bobinadeiras

Montagem de células

Separação: Para as células do tipo bolsa, primeiro cortam-se ou estampam-se folhas individuais do tamanho adequado a partir do rolo.

Empilhamento e enrolamento: Em seguida , essas folhas recortadas de ânodo e catodo são empilhadas alternadamente; para as células prismáticas e redondas, as fitas de eletrodos com revestimento e um separador são enroladas, formando o que é conhecido como “jelly roll”.

Inserção na carcaça da bateria:Primeiramente, as folhas condutoras são unidas aos condutores da célula por meio de soldagem por ultrassom ou laser. Em seguida, a pilha de eletrodos ou o “jelly roll” é inserido na embalagem e, por fim, fechado e selado por meio de selagem por pulsos ou por contato, ou ainda por soldagem a laser, antes que as células sejam preenchidas uniformemente com uma mistura de eletrólito líquido.


Seus requisitos

  • precisão de posicionamento exata
  • Movimentos de deslocamento coordenados
  • alta rotação
  • Prevenção de danos
  • Operação ininterrupta da instalação em caso de falta de fase na alimentação
  • Escalabilidade, design compacto e opção opcional de escolher entre soluções de 48 V CC e 400 V CA com a mesma aparência e operação

Nossa solução

Motoredutor planetário das séries PxG® CM3C.. Servomotores com motoredutor planetário das séries PxG® CM3C.. Conversor de aplicação MOVIDRIVE® Conversor de aplicação MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Soluções de energia e potência: Sistema de gestão de energia Soluções de energia e potência: sistema de gestão de energia MOVIKIT® Positioning, Robotics, lâmina rotativa e serra voadora MOVIKIT® Positioning, Robotics, lâmina rotativa e serra voadora Soluções de software para movimentos de deslocamento coordenados e enrolamento Soluções de software para movimentos de deslocamento coordenados e enrolamento Acionamento compacto de baixa tensão MOVIMOT® performance ELV Acionamento compacto de baixa tensão MOVIMOT® performance ELV

Processos de manuseio


Ao longo de todo o processo de fabricação, a engenharia de acionamento da SEW-EURODRIVE pode otimizar sua produção. Seja em pórticos de manuseio para transporte no espaço, elevadores para deslocamento vertical, eixos de deslocamento ou mesmo no manuseio de braços de ferramentas em direções variáveis.


Suas necessidades

  • Operação sem atrito
  • alta rotação
  • sincronização precisa
  • movimentos precisos
  • uso versátil para diversas aplicações de ferramentas (girar, prender, cortar, estampar, soldar…)
  • Escalabilidade, design compacto e opção opcional de escolher entre soluções de 48 V CC e 400 V CA com a mesma aparência e operação

Nossas soluções
Portal de 3 eixos para o manuseio de células individuais ou a transferência de bobinas

Servoredutor planetário PxG® ou redutor cônico Redutores planetários servo PxG® ou redutores cônicos Servomotores síncronos das séries CM3C ou CMP Servomotores síncronos das séries CM3C ou CMP Conversor de aplicação MOVIDRIVE® Conversor de aplicação MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Módulos de software MOVIKIT® para engrenagens e posicionamento Módulos de software MOVIKIT® para engrenagens e posicionamento Acionamento compacto de baixa tensão MOVIMOT® performance ELV Acionamento compacto de baixa tensão MOVIMOT® performance ELV

Unidades de rotação, oscilação e virada para bobinas

Redutores cônicos e de engrenagens retas das séries K ou R Redutores cônicos e de engrenagens retas das séries K ou R Unidade de acionamento MOVI-C® descentralizada MOVIMOT® advanced Unidade de acionamento descentralizada MOVI-C® MOVIMOT® advanced Módulo de software MOVIKIT® MOVIKIT® Positioning Módulo de software MOVIKIT® MOVIKIT® Positioning

Life Cycle Services

Na SEW-EURODRIVE, entendemos por Life Cycle Services os serviços e prestações, bem como os recursos e ferramentas, ao longo de todo o ciclo de vida de sua instalação. Desde a orientação inicial até o uso e a modernização de suas máquinas e instalações.

Teremos o maior prazer em preparar para você um pacote de serviços personalizado, totalmente adaptado às suas necessidades e que pode ser ampliado a qualquer momento.

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Nossa equipe de especialistas conhece o seu setor e seus requisitos. Graças à nossa rede global
, estamos sempre à sua disposição na sua região.

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