Battery Manufacturing - Énergie pour demain

Le secteur de l'énergie est en transition. Alors que le secteur automobile connaît une transition vers un transport neutre en CO2, les systèmes de stockage par batteries pour les énergies renouvelables et les appareils électroniques portables prennent également de plus en plus d'importance.

Nos produits du WAGO I/O Systems Field sont ici la solution pour automatiser de manière globale le processus de fabrication de la cellule de batterie. Les alimentations les plus récentes de la série Pro 2 de WAGO ont une interface de communication distincte pour surveiller et évaluer individuellement le processus de production et pour rendre la fabrication des batteries aussi efficace que possible et réduire ainsi les coûts de production.

Étapes du processus de fabrication de la batterie

Mélanger

Le processus de fabrication d'une batterie commence par ce que l'on appelle la "slurry preparation". Les deux matières premières distinctes, constituées d'une formulation anodique et d'une formulation cathodique, sont combinées pour former une suspension. Des additifs conducteurs, des solvants et des liants sont nécessaires à la production. La température joue ici un rôle décisif. Avec le contrôleur WAGO I/O System Field et le WAGO PFC200, vous contrôlez les températures des liquides, qui doivent se situer entre 20 et 40 degrés. Nos compteurs MID sont utilisés pour le contrôle de la consommation d'énergie. Étant donné que l'ensemble du processus se déroule dans la salle blanche, la bouillie est transportée vers l'étape suivante du processus de « revêtement » via des canalisations ou dans des réservoirs de stockage hermétiquement clos.

Revêtement et séchage

Dans le processus de revêtement, une feuille de support est revêtue d'une barbotine à l'aide d'un outil d'application pour former un film. Cette feuille de support est constituée de matériaux tels que des feuilles d'aluminium ou de cuivre. Les épaisseurs de couche varient entre 10 et 25 µm selon le design de la cellule.

Selon le système, le dessus et le dessous du film sont enduits séquentiellement ou simultanément. Afin de respecter les normes de qualité élevées lors de la fabrication des batteries, nos systèmes WAGO I/O System Field et WAGO I/O System Série 750 sont idéaux pour le contrôle de l'épaisseur des couches.

Une fois le processus de revêtement terminé, le séchage suit. La feuille d'aluminium ou de cuivre est introduite dans un séchoir. En cas de revêtement simultané des deux côtés, on utilise un séchoir à flotteur. La longueur du séchoir est décisive pour la vitesse de débit réalisable. Le séchoir est divisé en différentes zones de température pour réaliser un profil de température individuel. Le WAGO I/O System Field en combinaison avec le WAGO PFC200 constitue la solution parfaite pour le respect et la surveillance précis de la température.

Calandrage

Lors du calandrage, également appelé procédé de laminage, la feuille de cuivre ou d'aluminium revêtue des deux côtés est compactée par une ou plusieurs paires de rouleaux rotatifs. Le compactage de la feuille se fait par les cylindres supérieur et inférieur. La pression linéaire détermine la porosité du substrat revêtu. Une pression de ligne trop élevée peut provoquer un écrasement ou des dommages au matériau du substrat. Le processus de laminage est là pour compenser les plus petites irrégularités. Grâce à sa robustesse, le WAGO I/O System Field et le WAGO I/O System série 750 peuvent également être utilisés de manière idéale pour le contrôle du processus de laminage.

Refendage

La découpe est un procédé de séparation dans lequel une large bande d'électrodes (appelée bobine mère) est séparée en plusieurs bandes d'électrodes plus petites (appelées bobines filles). La découpe peut être réalisée thermiquement (découpe laser) ou mécaniquement (découpe au couteau avec une lame rotative). La propreté des bandes d'électrodes est cruciale, car des impuretés ou des résidus peuvent nuire à la qualité des bobines filles et, en fin de compte, aux performances des cellules de batterie. Le nettoyage des bandes d'électrodes s'effectue par aspiration et/ou par brosse pour garantir un fonctionnement sans failles et l'assurance qualité dans le processus de fabrication. Les largeurs de coupe des bobines filles peuvent varier en fonction du design de la cellule et se situent entre 100 mm et 300 mm pour de nombreuses applications.

Assemblage de cellules

L'étape de séparation est nécessaire pour la fabrication de la cellule Pouch et se réfère à la séparation des tôles d'anode, de cathode et de séparateur du matériau du rouleau - la bobine fille. L'opération de séparation est effectuée soit avec une découpe à ciseaux (outil de découpage), soit thermiquement (découpe laser). La zone de bord non revêtue de la tôle de la cellule de batterie est utilisée dans une étape ultérieure de processus pour le soudage de la barrette de contact.

Remplissage électrolytique et formation

Le remplissage électrolytique est l'étape finale du processus de fabrication de la batterie et a lieu après que la pile de cellules a été placée dans l'emballage. Les ouvertures sont fermées par un procédé de scellement ou par un insert de pointe avec un bouchon soudé. Dans la cellule ronde et prismatique, on procède ensuite à un pré-vieillissement pour éviter des déformations par formation de gaz.

Autres demandes: