El sector de la automoción se encuentra en una transición significativa con cambios radicales para cumplir los altos objetivos medioambientales globales. Entre las principales tendencias en automoción se incluyen la implementación de nuevos conceptos de conducción, como batería (EV), híbrido (HEV) y celda de combustible (FCEV) para vehículos eléctricos, así como la reducción del peso del vehículo para aumentar la eficiencia energética.
La configuración de la producción debe ser escalable para crecer con una alta demanda, pero también debe ser flexible y hacer frente a los nuevos requisitos que surjan en las generaciones futuras.
En Atlas Copco, impulsamos la innovación para gestionar las soluciones de inspección y montaje de materiales de vanguardia para realizar procesos de alto rendimiento en cada etapa del proceso de producción de baterías de vehículos eléctricos. Combinamos tecnologías de inspección y montaje con garantía de calidad y detección de errores para crear soluciones de montaje conectadas inteligentes que hacen realidad la visión de la Industria 4,0 e impulsan la innovación.
Como su socio de innovación, le ayudaremos a superar todos los retos del proceso de montaje de vehículos eléctricos
Cada año lanza al mercado nuevos modelos de vehículos eléctricos tanto de fabricantes bien establecidos como de nuevas marcas. Toda la industria en torno a la electrificación está cambiando a gran velocidad, especialmente cuando se trata del corazón del vehículo eléctrico: la batería. La autonomía necesaria y el desafío de minimizar el tiempo de carga aumentan continuamente.
Los diferentes tipos de celdas de batería, como las celdas cilíndricas, las celdas prismáticas o las celdas de bolsa, influyen en el proceso de producción. El peso de las baterías debe reducirse significativamente y los procesos de producción deben optimizarse y escalarse a nivel mundial. Además, el diseño general se adapta constantemente debido a los cambios en los productos y los recursos disponibles.
Descubra cómo apoyamos su proceso de producción de baterías para vehículos eléctricos
Es necesario resolver muchos retos de aplicación nuevos y existentes en el proceso de producción de vehículos eléctricos, baterías y trenes de potencia. Para una producción eficiente, necesita implementar varias tecnologías de unión, detección de errores y garantía de calidad para satisfacer las expectativas de los clientes.
Es esencial en un proceso eficiente la disponibilidad de herramientas de montaje rápidas y precisas y sistemas de dispensación que garanticen una aplicación uniforme sin burbujas, junto con sistemas de remachado que puedan unir de forma segura materiales mezclados sin daños y perforación por flujo para crear uniones seguras reversibles donde solo hay acceso unilateral. Para complementarlos, la detección de errores con el control de procesos ofrece una producción y garantía de calidad «correctas a la primera», incluida la calibración, la medición y la elaboración de informes para garantizar que los fallos se corrijan de forma rentable y que cada ensamblaje sea totalmente trazable.
0-1. Inspección de componentes y células
El uso de sistemas de inspección para supervisar la calidad del producto para todos los tipos de celdas de batería y componentes de batería en una fase temprana del proceso garantiza la eficiencia de recursos y costes en la producción. Proporcionan a los operadores de la instalación información sobre la calidad del proceso y del producto, y destacan el potencial de optimización.
2. Conjunto de pila de celdas
Se necesitan diferentes métodos de producción para células cilíndricas y prismáticas. Una combinación perfecta de sistemas dispensadores para la unión de celdas y sistemas de remaches autoperforantes para el montaje de los módulos aumenta la calidad, por ejemplo, la unión de las celdas con un material de dos componentes (2C). Para las celdas cilíndricas, el material de baja viscosidad mediante inyección multipunto y unión de las paredes laterales es la elección óptima.
3. Montaje del módulo
Después de apilar las celdas juntas, necesitan un marco sólido alrededor para construir un módulo.
4. Montaje del soporte de la batería
El módulo de la batería montado debe colocarse correctamente en la bandeja de la batería. Es esencial disponer de una bandeja de alta calidad para garantizar que la batería pueda proporcionar un rendimiento óptimo, además de proporcionar estabilidad estructural a todo el vehículo.
5. Control de la temperatura
Para gestionar el calor de la batería se necesita un material compuesto térmico. Una comprobación detallada de la bandeja y un cálculo correcto del material proporcionan la base adecuada para la aplicación óptima de relleno de huecos con un sistema de dispensación.
6. Montaje de módulos
Después de dispensar el material térmico compuesto, debe montarse el módulo y apretarse en la bandeja de la batería. Un husillo múltiple con guiado de robot 3D permite un proceso de apriete perfecto.
7. Montaje de los componentes eléctricos
Gracias al uso de herramientas de batería con un controlador integrado, se consigue un montaje preciso en este complejo paso del proceso, mientras que las bocas aisladas proporcionan una seguridad óptima al operador. Los sistemas inalámbricos de posicionamiento del perno y el software de control de procesos guían al operador de manera clara y aumentan la calidad de la batería.
8. Protección contra incendios
Si las celdas de la batería arden, los pasajeros deben disponer de un mínimo de cinco minutos para abandonar el vehículo. La aplicación de un material de protección contra incendios de 2 componentes retrasa la combustión. Para ello, la aplicación de flujo plano del material de protección contra incendios debe ser perfecta y muy precisa. La solución de Vision inspecciona y controla la aplicación correcta.
9. Sellado de la tapa
Para garantizar que no pueda entrar humedad ni salir gases, es necesaria una aplicación de sellado de cubiertas. Nuestro sellado hermético de cubiertas evita fugas y garantiza el mantenimiento de la batería.
10. Unión de la cubierta a la bandeja
La producción de la batería finaliza cerrando la bandeja.
Los tiempos de ciclo rápidos, la alta complejidad y la necesidad de facilidad de mantenimiento hacen que este último paso sea difícil. La fijación mediante taladrado por fricción con nuestra línea de productos K-flow es una tecnología de fijación óptima y reversible.
Las baterías requieren nuevas innovaciones como enchufes aislados para proteger a los operarios de altas tensiones y evitar cortocircuitos o puestas a tierra que podrían causar lesiones graves.
Examinamos los retos e ilustramos soluciones para solucionarlos. Unode estos retos es el montaje de celda a celda, un paso temprano en el proceso de producción de baterías de vehículos eléctricos.
Asegurarse de que la bandeja de la batería esté sellada correctamente antes de montar la cubierta es una parte crucial del conjunto de la batería del vehículo eléctrico. Se requieren soluciones de precisión que no introduzcan calor ni utilicen ciertos materiales para lograr un aislamiento adecuado de las atmósferas internas y externas.
Obtenga más información sobre las soluciones de visión de ISRA VISION, parte del Grupo Atlas Copco.
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