Portapezzi regolabili per il processo di formatura di celle prismatiche
Nella produzione di celle prismatiche agli ioni di litio, il processo di formattazione è un fattore critico per la qualità: durante la prima carica elettrochimica (formattazione) e il successivo stoccaggio (invecchiamento), si stabilizza la chimica della cella, si forma il film SEI e si definisce le prestazioni future della cella. Allo stesso tempo, la cella è sottoposta a elevate sollecitazioni termiche e meccaniche.
Per evitare deformazioni della cella, surriscaldamento o perdita di potenza, è fondamentale un fissaggio controllato e privo di tensioni .
Il sistema di portapezzi ZELL Battery offre ai produttori di celle una piattaforma serrabile e raffreddata ad acqua, sviluppata per tutte le fasi di processo relative alla formatura, migliorando allo stesso tempo in modo significativo la qualità delle celle, il controllo del processo e la capacità di automazione.
Fasi del processo – in quali ambiti è possibile utilizzare le batterie ZELL
I sistemi portabatterie ZELL possono supportare le seguenti fasi di produzione:
- Riempimento dell'elettrolito (Filling)
- Il supporto stabile impedisce il ribaltamento e le perdite; integrazione opzionale del vassoio di raccolta. - Applicazione della pressione (pre-pressione)
- pretensionamento piano-parallelo contro il rigonfiamento per reazione elettrochimica - Formazione (carica/scarica)
– Stabilità termica in caso di sviluppo di calore - Stagionatura (fase di maturazione)
– Conservazione da alcune ore a diversi giorni nello stesso vassoio – Mantiene la forma - Ispezione finale (OCV, IR, cernita)
- Possibilità di contatto e misurazione direttamente nel trasportatore - Pulizia, tamponamento e trasferimento all'assemblaggio dei moduli
- il carrier rimane nel sistema fino alla fase di processo successiva, senza necessità di reimballaggio
Concetto tecnico della batteria ZELL
Il supporto con fissaggi regolabili e un design ottimizzato per il processo:
- Gli elementi di serraggio con forza di pressione definita impediscono il rigonfiamento delle celle durante la ricarica
- Alloggiamento per celle per formati prismatici con altezza compresa tra 80 e 300 mm, configurabile per più celle per vassoio
- Struttura robusta in acciaio inossidabile e componenti isolanti (non conduttori di elettricità)
- Compatibile con l'Industria 4.0: tracciabilità opzionale tramite DMC, RFID o codici QR per la tracciabilità dei lotti e la documentazione dei processi
- Automatizzabile: compatibile con robotica, AGV, sistemi di sollevamento e soluzioni di pallettizzazione
Panoramica dei vantaggi tecnici ed economici
Per il controllo della qualità delle cellule e dei processi:
- Pressione uniforme = minore rigonfiamento, maggiore parallelismo dei piani
- Reduzierte Zelltemperaturdrift während Formierung (ΔT < ±1,5 °C)
- Minimizzazione dei difetti delle cellule (deformazione, disomogeneità SEI, formazione di gas)
- Forza di serraggio riproducibile = caratteristiche cellulari più stabili
Per l'automazione e l'efficienza:
- Non è necessario ricaricare tra un processo e l'altro
- Risparmio sui tempi di processo grazie al flusso continuo di materiale
- Meno scarti e rilavorazioni grazie alla manipolazione controllata
- Lunga durata: >1.000 utilizzi per portatore in applicazioni industriali
Per l'integrazione e la tracciabilità:
- Assegnazione dei lotti senza soluzione di continuità tramite incisione seriale o DMC
- Compatibile con i sistemi MES/ERP
- Facile integrazione nei sistemi di formatura e collaudo esistenti
Conclusione: batteria ZELL - cella stabile, processo stabile
Il processo di formatura determina la qualità di ogni singola cella di batteria prismatica. Il sistema di portapezzi ZELL Battery offre ai produttori di celle una soluzione modulare, termicamente e meccanicamente stabile, che riduce le fonti di errore, consente l'automazione e migliora le prestazioni delle celle a lungo termine.
Un vettore - molte fasi del processo - massimo valore della cella.
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