Sähköajoneuvoteollisuuden ja akkujen valmistuksen maailma kehittyy nopeasti, ja valmistusprosessi vaatii innovatiivisia ratkaisuja. Nykyaikaisissa sähköautoissa käytetään monenlaisia akkuja, jotka on optimoitava keston, suorituskyvyn ja turvallisuuden takaamiseksi. Siksi niiden kokoonpanossa on taloudellisesti kannattavaa hyödyntää annosteluratkaisuja. Käytä tehokkaita liimoja, tiivisteaineita tai lämpöliitäntämateriaaleja sekä tehokasta annostelujärjestelmää tuotannon tehostamiseksi. Näin voit myös vähentää kuormitusta ja kustannuksia sekä edistää kestävää kehitystä.
Kuusi yleistä annosteluhaastetta akkujen kokoonpanoprosesseissa
Vuosien saatossa useat sovellukset ovat yleistyneet sähköautojen tuotantoprosesseissa. Ensimmäisiin sovelluksiin kuului esimerkiksi yksinkertainen tiivistysratkaisu, joka on tuttu moottorin tiivistysprosessista. Sovellukset ovat nyt kehittyneet nopeasti muuttuviksi innovaatioiksi, jotka mullistavat koko tuotantoprosessin.
Akun kokoonpanossa on monia prosesseja, jotka riippuvat akkukennotyypistä – sylinterimäinen, prismaattinen tai pussikenno – ja akun rakenteesta.
- Kennojen ja seinämien liittäminen
- Akkukotelon tiivistys
- Lämmönhallinta
- Palosuojaus
- Akkukotelon kannen tiivistys
- Korroosiosuojaus
2K-materiaalien tarkka levitys
Kennojen ja seinämien liittäminen
Kennopinojen ja seinämien liitokset ovat kriittisiä prosesseja sähköautojen akkujen tuotannossa. Kennot on yhdistettävä turvallisesti, ja samalla on pidettävä yllä sähköeristystä ja annettava kennojen laajentua lataamisen ja purkamisen aikana. Prosessit vaativat tarkkuutta, nopeutta ja joustavuutta. Näin voidaan varmistaa laadukkaiden akkujen tuotanto. Nämä sähköautojen akut täyttävät autoteollisuuden tiukat turvallisuus- ja suorituskykystandardit.
Kennojen ja seinämien liitoshaasteet:
Prismaattisten akkukennojen haasteena on kennojen liittäminen tiukasti kennopinoihin, sillä lämpöä tai voimaa ei voida käyttää. Liitoksen on täytettävä tiukimmat vaatimukset jäykkyyden, iskunkeston ja levityksen laadun suhteen. Samanlaisia haasteita ilmenee seinämien liittämisessä kennopinon ympärille. Valmistajat käyttävätkin prosessissa usein kaksikomponenttisia (2K) materiaaleja, sillä ne eivät tarvitse lämpöä kovettumiseen. Levityksen ja prosessin laadun on onnistuttava heti ensimmäisellä kerralla, jotta voidaan varmistaa turvallinen liitos 2K-materiaaleja käytettäessä.
Ratkaisumme kennojen ja seinämien liitoksiin:
Atlas Copcon SCA-tuotemallisto sisältää huipputarkkoja annosteluratkaisuja, jotka eivät jätä ilmataskuja ja takaavat erittäin luotettavat prosessit. Tarjoamme asiakkaan toiveista riippuen 1K- ja 2K-levityssovelluksia. 2K-sovelluksia käytetään usein akkukennojen välisissä liitoksissa. Tällöin et tarvitse ulkoista lämpöä kovetukseen. Järjestelmiemme erinomaisen annostelutarkkuuden ja sekoitusominaisuuksien ansiosta pystymme käsittelemään edistyneitäkin 2K-levityssovelluksia nopeasti ja tasaisella laadulla.
E-Swil-sovellus dynaamiseen tiivistykseen
Akkukotelon tiivistys
Sähköautojen akut eivät pidä kosteudesta. Kaikenlainen kosteus voi vaikuttaa niiden suorituskykyyn. Akun rakenteesta riippuen kotelon sisäreunoista voi myös päästä kosteutta sisään. Valmistajat voivat käyttää MS-polymeerien kaltaisia materiaaleja sisempiin ääriviivoihin ja viimeistelyreunoihin, jotta akku voidaan tiivistää kosteuden ja kaasuvuodon varalta.
Akkukotelon tiivistyksen haasteet:
Monimutkaiset osien geometriat ja asennon poikkeamat tuotannon aikana voivat hankaloittaa käsiteltävyyttä ja tarkkuutta. Tähän voi liittyä myös paljon ohjelmointityötä. Osan ääriviivoista riippuen voidaan tarvita erilaisia saumageometrioita täydellisen tiiviyden saavuttamiseen.
Akkukotelon tiivistysratkaisut:
E-Swirl 2AdX -annostelijalla voi vaihtaa saumattomasti sauma- ja pyörrelevityksen välillä akkukotelon geometrian mukaan. Pyörrekuvio parantaa materiaalin jakautumista, mikä on hyödyllistä tiivistyksessä. E-Swirl vakuuttaa joustavalla levitysetäisyydellä ja helpolla ohjelmoinnilla. Annostelija mahdollistaa vakaan prosessin ja laadun myös hankalissa paikoissa. Yhdessä ISRA VISION -robottiohjausratkaisu SHAPEMATCH3D:n kanssa takaamme, että akkukotelon asennon poikkeamat otetaan huomioon ennen prosessin aloittamista. Sovellus käynnistyy tarkasti oikeassa asennossa.
Rakojen täyttöaineen levitys 2K-materiaalilla
Lämmönhallinta
Akkukennot tuottavat lämpöä lataamisen ja purkamisen aikana. Lämpöenergian hallitseminen ja jakaminen on tärkeää turvallisuuden kannalta. Näin myös akun pitkäaikainen kapasiteetti säilyy. Levitä akkukotelon ja kennomoduulien väliin lämpöliitäntämateriaalia (TIM tai rakojen täyttöaine) ylikuumenemisen estämiseksi. Tämä mahdollistaa suurten akkujen aktiivisen lämmönhallinnan. Syntynyt lämpö haihdutetaan asianmukaisiin jäähdytysrakenteisiin.
Haasteet lämpöliitäntämateriaalien levittämisessä:
Lämmönhallinta on tärkeä osa akunvalmistusta. Korkeajännitteisiä akkukennoja on operoitava tietyllä lämpötila-alueella, jotta ne säilyttävät suorituskykynsä eivätkä ylikuumene. Käytä siksi prosessissa lämpöä johtavaa tahnaa. Täydellisen lämmönjohtavuuden takaamiseksi tarvitaan kuplaton lopputulos. Se on haaste, sillä nestemäistä rakojen täyttöainetta käytetään suuria määriä. Tämän lisäksi materiaali on erittäin hankaavaa ja voi aiheuttaa kulumista laitteeseen nopeasti.
Ratkaisumme:
Teolliset annosteluratkaisumme tarjoavat tarkkaa annostelutekniikkaa ja järjestelmäkomponentteja. Ne on suunniteltu käsittelemään suuria määriä hankaavia materiaaleja korkean tuottavuuden tasolla. Materiaali on levitettävä erittäin tarkasti. Optimoiduilla kuviolla vältämme ilmataskut levitysprosessissa, ja akkukotelon 3D-skannaamisella määritämme tarvittavan materiaalin määrän. Tämä säästää kallista materiaalia ja havaitsee annosteluvirheet leveyden, sijainnin ja sauman jatkuvuuden osalta välittömästi tahtiaikaa pidentämättä.
Kaksikomponenttisen materiaalin litteä virtauslevitys
Palosuojaus
Siinä epätodennäköisessä tapauksessa, että sähköauton akkukennot syttyvät, ne saattavat palaa akkukotelon kannen läpi. Esimerkiksi Kiinan uusimpien turvallisuusmääräysten mukaan matkustajalla on oltava vähintään viisi minuuttia aikaa poistua ajoneuvosta palotilanteessa. Yksi tapa on suojata akun kansi nestemäisesti levitettävällä palonkestävällä materiaalilla. Nämä ovat usein kaksikomponenttisia (1K) materiaaleja.
Palosuojauksen haasteet:
Materiaalikerroksen paksuuden on oltava määritelty kannen koko pinnalle. Rakojen ja ylimenojen on oltava tiukkojen toleranssirajojen sisällä, jotta vältetään ongelmat tuotannon loppupuolella. Epoksin kaltaisten materiaalien suihkutussovelluksissa on monia haittapuolia. Ilmassa olevat materiaalihiukkaset ovat terveysriski. Vaihtoehtona on käyttää litteää virtausta. 2K-materiaalien litteä virtauslevitys on kuitenkin ollut tähän asti vaikeaa.
Ratkaisumme palosuojaussovelluksiin:
Olemme kehittäneet ratkaisun 2K-materiaalien levittämiseen teräväreunaisella litteällä virtauksella. SCA FlexS.Seal -annostin yhdistää kaksi komponenttia erittäin tarkasti, ja suuttimen ylimääräinen neulaventtiili varmistaa, että sekoitettu materiaali annostellaan oikealla paineella. Optimoidun venttiilin ansiosta vältytään laatuun mahdollisesti vaikuttavilta materiaalijäämiltä. Näin saavutamme nopean, tarkan ja tasaisen levityksen suurilla pinnoilla, ja alku- ja loppupäät pysyvät siisteinä. Samalla vähennät terveysriskejä, materiaalijätettä ja peittämistä sekä säästyt ylisuihkutusongelmilta.
Kannen tiivistys kuumalla butyylilla
Akkukotelon kannen tiivistys
Haitallinen kaasun haihtuminen ja kosteuden sisäänpääsy voivat vaikuttaa sähköauton akun turvallisuuteen ja suorituskykyyn. Tämän estämiseksi akkujen valmistajat edellyttävät useita tiivistysvaiheita kokoonpanoprosessissa. Lisäksi kaikessa on muistettava laadunvarmistus, myös osien poikkeamissa ja vaikeissa kontrastisuhteissa.
Akkukotelon kannen tiivistyksen haasteet:
Kannen tiivistyksessä tarvitaan katkotonta saumaa, tarkkaa sauman alkua ja loppua sekä tasaista sauman korkeutta. Samalla sauman on oltava käännettävä, jotta korjausten tekeminen olisi mahdollista. Elastisten ominaisuuksiensa vuoksi kuuma butyyli sopii tähän hyvin. Materiaali on kuitenkin lämmitettävä 160 °C:seen optimaalista käsittelyä varten. Visuaalinen laaduntarkastus on haastavaa, kun sekä tiivisteet että pinnoitteet ovat mustia.
Akkukotelon kannen tiivistysratkaisut:
Atlas Copcon kuumamittari lämpökäsittelee kuumat materiaalit optimaalisesti ja takaa täydellisen kannen tiivistyksen jättäen sauman alun ja lopun siistiksi. 3D-konenäkötarkastusratkaisu RTVision.3d tarkastaa sauman leveyden ja korkeuden. Ratkaisu säätelee myös sauman jatkuvuutta levityksen aikana sekä levitettyä tilavuutta. Lisäksi se valvoo etäisyyttä sauman keskikohdasta komponentin reunaan ja tarkistaa tarkan sijainnin. Näin voimme havaita mahdolliset poikkeamat reaaliajassa. Laserteknologian ansiosta voimme tarkastaa sauman helposti haastavista väriyhdistelmistä huolimatta (esim. musta mustalla).
Dynaaminen pisarasovellus tarkkaan tiivistykseen
Korroosiosuojaus
Prosessin lopussa akkujen valmistajien on tiivistettävä akun kriittiset alueet korroosion ehkäisemiseksi. Huipputason akkumalleissa on useita pinnan leikkauksia, viimeistelyreunoja ja liitoksia. Esimerkiksi mekaaninen kannen ja alustan liitos voi hieman vahingoittaa kannen pinnoitetta. Näissä kohdissa akkuun voi päästä kosteutta, ja korroosiovaara on suuri. Näiden alueiden suojaamiseen voi käyttää korroosionestoaineita, kuten erityisiä vahoja.
Korroosiosuojauksen haasteet:
Suojausprosessi akun pinnalle, jossa on paljon muotoja, reunoja ja liitoksia, on haastavaa. Yleiset manuaaliset tai automaattiset suihkutussovellukset johtavat manuaaliseen edelleenkäsittelyyn, peittämiseen ja materiaalijätteen syntymiseen. Tämä vaikuttaa tuottavuuteen ja korroosiosuojausprosessin laatuun. Lisäksi huollettavuus on otettava huomioon. Jos liitoselementit on peitetty materiaalilla, ruuvien löysääminen korjausta varten on vaikeaa.
Ratkaisumme korroosionsuojaussovelluksiin:
IDDA.Seal on älykäs ja dynaaminen pisarasovellus, joka voi myös käsitellä vahoja. Voit ohjata jokaista yksittäistä pisaraa erikseen, mikä mahdollistaa erittäin tarkan ja joustavan sauman geometrian. Voimme säätää sauman leveyden ja paksuuden tarpeidesi mukaan. Voit levittää materiaalia mahdollisimman ohuesti ja tarkasti ja käyttää vain niin paljon materiaalia kuin on tarpeen. Näin manuaalisen uudelleenkäsittelyn ja materiaalin käytön tarve pienenee. Voit esimerkiksi jättää liitäntäosan pään pois, jolloin ruuvi voidaan irrottaa siististi korjauksia varten.
Teolliset annosteluratkaisumme vastaavat sähköautojen akkujen valmistuksen haasteisiin
Laaja tietämyksemme teollisuuden trendeistä, haasteista ja mahdollisuuksista, tekniset asiantuntijamme sekä laaja verkostomme takaavat, että voimme auttaa sinua parantamaan prosessejasi, tuotantoasi ja kannattavuuttasi merkittävästi.
Innovointi
Akun kokoonpanon tuotantoprosessi on nopeasti muuttuva ja erittäin joustava. Nopea kehitys ja lyhyt käyttöönottoaika edellyttävät innovaatioita ja kumppaneita, jotka mahdollistavat ja nopeuttavat innovaatioitasi.
Pätevyys
Nopeasti muuttuvan ympäristön, kuten sähköajoneuvoteollisuuden, tukeminen edellyttää oikeanlaista tietoa ja taitoa. Tiimimme yhdistää prosessi- ja materiaaliasiantuntijat, liitosanalysoijat sekä konenäkö- ja automaatioasiantuntijat.
Joustavuus
Monimutkaisten haasteiden ratkaiseminen vaatii joustavuutta. Olemme innovatiivinen kumppani, joka tarjoaa kattavan valikoiman teollisuuden annosteluratkaisuja, jotka tuovat joustavuutta tilavuuden, viskositeetin ja levitysprosessin suhteen.
