Solutions de technologie des procédés

Technologie des procédés pour la production de cellules de batterie

L'entraînement adapté à la fabrication de cellules de batterie lithium-ion

La fabrication des cellules de batterie est un mouvement fluide et continu : du mélange des formulations d’anode et de cathode pour obtenir la pâte, en passant par le revêtement, le séchage, le calandrage, l’empilage et l’enroulement, jusqu’à l’insertion des cellules dans l’enveloppe de la batterie. Ce qui compte ici, c’est un déroulement sans heurts, un timing parfait et des mouvements précis des rouleaux, des cylindres, des convoyeurs à bande et des outils de toutes sortes. C’est là qu’interviennent nos systèmes d’entraînement.

Objectifs clés

Débit maximal

Profitez de la mise en service rapide de capacités supplémentaires de l’ordre du GWh pour répondre à l’énorme demande en cellules de batterie.

Haut niveau d’automatisation

Grâce à nos solutions, atteignez le plus haut niveau d’automatisation possible des processus, de la manutention ainsi que de l’alimentation ou du transport des matériaux.

Bonne évolutivité

Grâce à notre principe modulaire, vous pouvez facilement étendre vos systèmes de production à tout moment afin d’augmenter votre capacité de fabrication.

Qualité de produit optimale

Grâce à un positionnement précis et à des solutions entièrement automatisées, y compris en version salle blanche, vous obtenez la meilleure qualité possible.

Nos solutions

Le choix de la technique est déterminant pour le résultat.

Les résultats obtenus à chaque étape du processus de production des cellules de batterie ont une influence déterminante sur la durée de vie, la capacité de charge et la qualité des batteries. Le choix des systèmes d'entraînement est donc crucial, tant pour le résultat final que pour l’efficacité de l’ensemble de l’installation.

Aperçu de nos solutions pour la technologie des procédés de fabrication de cellules de batterie

Mélange


Au cours de la première étape de fabrication des électrodes, les compositions de la cathode et de l’anode sont mélangées à d’autres matériaux actifs (additifs conducteurs, solvants et liants) à l’aide d’un outil rotatif. Le mélange à sec est suivi d’un mélange humide (dispersion), ce qui permet d’obtenir une pâte pour la cathode et une autre pour l’anode, appelées « slurry ». L’entraînement de l’outil d’agitation doit résister à des forces transversales et à des charges axiales élevées et permettre un mélange à différentes vitesses.


Vos exigences

  • des vitesses élevées et stables
  • longue durée de fonctionnement et de vie des entraînements
  • résistance aux forces transversales et aux charges axiales élevées

Notre solution

Réducteurs industriels de la série X Réducteurs industriels de la série X Réducteurs standard en version agitateur Réducteurs standard en version pour agitateurs Moteur triphasé série DRN.. Moteur triphasé série DRN.. Variateur d'application MOVIDRIVE® Variateur d'application MOVIDRIVE®

Revêtement et séchage


La suspension ainsi préparée est appliquée sur les deux faces de la feuille de support en aluminium ou en cuivre. La feuille métallique est déroulée de la bobine et guidée sous une tension constante à travers un rouleau d'application situé sous le système d'enduction, ce qui permet d'obtenir une épaisseur de revêtement uniforme. Une précontrainte constante de la feuille est ici essentielle, car en raison du revêtement sur les deux faces, la bande ne peut pas être déposée et il faut en outre éviter toute déchirure de la feuille. Immédiatement après, la bande d’électrode revêtue est acheminée vers le séchoir. C’est là que le solvant est extrait de la pâte, de sorte que seul le substrat sec reste sur la feuille. Après son passage dans le séchoir, la bande est ramenée à température ambiante à l’aide de rouleaux de refroidissement, puis réenroulée.


Votre exigence

  • une qualité de surface irréprochable
  • précision exacte de l’épaisseur de couche
  • une précontrainte correcte et constante du film
  • fonctionnement ininterrompu de l'installation en cas de coupure de l'alimentation

Notre solution

Servomoteurs synchrones des séries CM3C ou CMP Servomoteurs synchrones des séries CM3C ou CMP Réducteurs planétaires ou à engrenages coniques PxG® Réducteurs planétaires ou à engrenages coniques PxG® Variateur d'application MOVIDRIVE® Variateur d'application MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Power and Energy Solutions Système de gestion de l'énergie Power and Energy Solutions Système de gestion de l'énergie

Calandrage


Lors du calandrage, la feuille de cuivre ou d’aluminium (feuille d’électrode), revêtue des deux côtés et séchée, est compactée dans un laminoir. Pour ce faire, elle est guidée à travers plusieurs paires de rouleaux rotatifs, entre lesquels elle est compactée sous une pression linéaire définie avec précision. Une pression constante exercée par le haut et par le bas réduit la porosité du substrat revêtu.


Votre exigence

  • vitesse constante
  • Précision de battement circulaire radial des rouleaux
  • Respect précis de la pression linéaire

Notre solution

Réducteur planétaire de grande taille Réducteurs planétaires de grande taille Réducteurs industriels de la série X Réducteurs industriels de la série X

Découpage


Après le compactage, la bande d’électrode est découpée dans le sens de la longueur en plusieurs bandes plus étroites. Pour ce faire, la bobine mère est déroulée puis découpée soit thermiquement au laser, soit mécaniquement à l’aide de rouleaux de coupe. Les chutes de découpe sont aspirées ou brossées, puis les bandes découpées sont réenroulées sur ce qu’on appelle des bobines filles.


Vos exigences

  • une qualité de coupe précise
  • vitesse constante et élevée
  • fonctionnement ininterrompu de l’installation en cas de coupure de l'alimentation

Notre solution

Servomoteurs synchrones des séries CM3C ou CMP Servomoteurs synchrones des séries CM3C ou CMP Réducteurs planétaires ou à engrenages coniques PxG® Réducteurs planétaires ou à engrenages coniques PxG® Variateur d'application MOVIDRIVE® Variateur d'application MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Power and Energy Solutions Système de gestion de l'énergie Power and Energy Solutions Système de gestion de l'énergie

Assemblage des cellules

Séparation : Pour les cellules de type « pouch », on commence par découper ou poinçonner des feuilles individuelles de la taille appropriée à partir du rouleau.

Empilage et enroulement : Ces feuilles d’anode et de cathode découpées sont ensuite empilées en alternance ; pour les cellules prismatiques et cylindriques, les bandes d’électrodes avec revêtement et une bande séparatrice sont enroulées pour former ce qu’on appelle un « jelly roll ».

Insertion dans l’enveloppe de la batterie :Dans un premier temps, les feuilles conductrices sont reliées aux conducteurs de la cellule par soudage par ultrasons ou au laser. Ensuite, la pile d’électrodes ou le « jelly roll » est placé dans l’emballage, puis fermé et scellé par soudure par impulsion, soudure par contact ou soudure au laser, avant que les cellules ne soient remplies uniformément d’un mélange d’électrolyte liquide.


Vos exigences

  • Précision de positionnement exacte
  • mouvements de déplacement coordonnés
  • vitesse élevée
  • Prévention des dommages
  • fonctionnement ininterrompu de l'installation en cas de coupure de l'alimentation
  • Évolutivité, encombrement réduit et choix entre des solutions 48 V CC et 400 V CA offrant une expérience utilisateur identique

Notre solution

Servoréducteurs planétaires PxG® CM3C.. Servoréducteurs planétaires des séries PxG® CM3C.. Variateur d'application MOVIDRIVE® Variateurs d'application MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Power and Energy Solutions Système de gestion de l'énergie Power and Energy Solutions Système de gestion de l'énergie MOVIKIT® Positioning, Robotics, RotaryKnife et FlyingSaw MOVIKIT® Positioning, Robotics, RotaryKnife et FlyingSaw Solutions logicielles pour les mouvements de déplacement coordonnés et l'enroulement Solutions logicielles pour les mouvements de déplacement coordonnés et l'enroulement Entraînement compact basse tension MOVIMOT® performance ELV Entraînement compact basse tension MOVIMOT® performance ELV

Processus de manutention


Tout au long du processus de fabrication, les systèmes d'entraînement de SEW-EURODRIVE permettent d'optimiser votre production. Qu'il s'agisse de portiques de manutention pour le transport dans l'espace, de dispositifs de levage pour le déplacement vertical, d'axes de translation ou encore de la manutention de bras d'outillage dans des directions variables.


Vos besoins

  • fonctionnement sans à-coups
  • vitesse élevée
  • synchronisation précise
  • des mouvements précis
  • Utilisation polyvalente pour diverses applications d’outillage (retournement, préhension, découpe, poinçonnage, soudage…)
  • Évolutivité, compacité et choix entre des solutions 48 V CC et 400 V CA offrant la même ergonomie

Nos solutions
Portique à 3 axes pour la manutention de cellules individuelles ou le transfert de bobines

Servo-réducteurs planétaires PxG® ou réducteurs à engrenages coniques Réducteurs planétaires PxG® ou réducteurs à engrenages coniques Servomoteurs synchrones des séries CM3C ou CMP Servomoteurs synchrones des séries CM3C ou CMP Variateurs d'application MOVIDRIVE® Variateurs d'application MOVIDRIVE® MOVI-C® CONTROLLER UHX MOVI-C® CONTROLLER UHX Modules logiciels MOVIKIT® Gearing & Positioning Modules logiciels MOVIKIT® « Gearing & Positioning » Entraînement compact basse tension MOVIMOT® performance ELV Entraînement compact basse tension MOVIMOT® performance ELV

Unités de rotation, de pivotement et de retournement pour bobines

Réducteurs à engrenages coniques / droits des séries K ou R Réducteurs à engrenages coniques / droits des séries K ou R Unité d'entraînement décentralisée MOVI-C® MOVIMOT® advanced Unité d'entraînement décentralisée MOVI-C® MOVIMOT® advanced Module logiciel MOVIKIT® « MOVIKIT® Positioning » Module logiciel MOVIKIT® « MOVIKIT® Positioning »

Life Cycle Services

Chez SEW-EURODRIVE, nous entendons par « Life Cycle Services » l’ensemble des prestations de service, ainsi que les outils et ressources accompagnant votre installation tout au long de son cycle de vie. De la première prise de contact jusqu’à l’utilisation et la modernisation de vos machines et installations.

Nous nous ferons un plaisir de vous proposer une offre de services sur mesure, entièrement adaptée à vos besoins et évolutive à tout moment.

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