Betrouwbaar ontgassen bij de productie van batterijcellen
Formeren verwijst naar de eerste laad- en ontlaadprocessen van de batterijcel. De cellen worden opgeslagen in vormstations in reksystemen waar ze tijdens het vormingsproces meerdere keren worden opgeladen en ontladen. Omdat de vormsystemen erg groot zijn, zijn er handlingsystemen met lange slagen en hoge snelheden nodig. Automatiseringsspecialist Festo levert geschikte oplossingen met elektrische portaalassen en sledes. Het bedrijf kan bogen op jarenlange ervaring met vergelijkbare systemen voor het testen van harde schijven.
Tijdens de vorming wordt er gas gevormd in de batterijcel. Dit moet uit de gelaste batterijcellen worden verwijderd zonder elektrolyt te verliezen. Om dit te doen, bewegen pneumatische cilinders de holle lansen die de batterijcellen in de ontgassingskamer doorboren en het gas afzuigen totdat ook de eerste elektrolyt is aangezogen. Het systeem schakelt dan en blaast de elektrolyt terug in de batterijcel. Het resterende gas wordt dan verwijderd. Na het afzuigen worden de cellen weer verzegeld, wat meestal gebeurt door thermisch lassen of ultrasoon lassen.
Hoge snelheden en verwerkingscapaciteit
Bij batterijproductietoepassingen zijn hoge snelheden en verwerkingscapaciteit vereist, evenals betrouwbaarheid en herhaalbaarheid. Bij de productie van lithium-ionbatterijen speelt de productieomgeving een doorslaggevende rol. Met name een lage luchtvochtigheid en de laagst mogelijke vervuiling door storende deeltjes tijdens het productieproces hebben een grote invloed op de kwaliteit en veiligheid van de geproduceerde batterijcel.
Centraal in een ontgassingstoepassing staat de proceskamer. Een cantilever-handlingsysteem op basis van Festo's spindelassen ELGT zorgt voor dynamisch en veilig laden en ontladen van de proceskamers. De compacte en rendabele spindelas ELGT van Festo met geïntegreerde dubbele geleiding is ideaal voor het maken van 2D en 3D cantilever systemen. Als 3D transportsysteem verpakt het bijvoorbeeld tot 20 kg bij snelheden tot 0,5 m/s. Met een koper- en zinkgehalte van minder dan één procent is de as perfect voor gebruik in assemblagesystemen bij de productie van batterijen of bij de handling van kleine onderdelen.
Tijdens het ontgassingsproces wordt de proceskamer geëvacueerd met procesafsluiters van het type VZQA. Door hun open architectuur zijn ze zeer duurzaam, energiezuinig, onderhoudsvriendelijk en flexibel toepasbaar; ze vormen daarom een geschikt en gunstig alternatief voor conventionele afsluiters zoals membraanafsluiters of kogelkranen. De drukschakelaar SPAN-B van Festo bewaakt de druk in de proceskamer.
Naadloze communicatie
Het remote IO-systeem CPX-AP-I integreert naadloos alle IO's en IO-Link apparaten zoals sensoren en ventielterminals in het communicatienetwerk van de fabriek. Dit betekent naadloze communicatie van het werkstuk naar de cloud. Een andere briljante eigenschap van de handlingsystemen voor batterijcellen is gebaseerd op bionica: de FinRay grijper van Festo biedt grijpervingers die zich aanpassen aan het werkstuk. Dit maakt veilig en tactiel grijpen mogelijk van werkstukken die vervormbaar zijn in kunststof, zoals batterijcellen.
Kwaliteit en veiligheid voor de productie van batterijcellen
Daarom is het des te belangrijker dat automatiseringscomponenten bij de productie van secundaire batterijen de juiste eigenschappen hebben. Afhankelijk van de elektrolyt en het elektrodemateriaal kunnen koper, zink en nikkel worden gezien als storende deeltjes bij de productie van secundaire lithium-ionbatterijen.
Daarom heeft Festo voor haar producten beperkingscriteria gedefinieerd voor koper, zink en nikkel en zijn metalen materialen waarvan de hoofdbestanddelen koper, zink of nikkel zijn, uitgesloten van gebruik. Bovendien hebben alle Festo producten voor de productie van batterijcellen cleanroomcertificaten en zijn ze geschikt voor gebruik in droge ruimten.
Festo is a global player and an independent family-owned company with headquarters in Esslingen am Neckar, Germany. Festo has set standards in industrial automation technology and technical education ever since its establishment, thereby making a contribution to sustainable development of the environment, the economy and society. The company supplies pneumatic and electrical automation technology to 300,000 customers of factory and process automation in over 35 industries. Digitalization, AI and the LifeTech sector with medical technology and laboratory automation are becoming increasingly important. The products and services are available in 176 countries. With about 20,600 employees in over 250 branch offices in around 60 countries worldwide, Festo achieved a turnover of around €3.33 billion in 2025. More than 8% of this turnover is invested in research and development. In this learning company, 1.5 % of turnover is invested in basic and further training. Festo Didactic SE is a leading provider of technical education and training and offers its customers worldwide comprehensive digital and physical learning solutions in the industrial environment.
