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Sustentabilidade na mobilidade elétrica

8 coisas para melhorar a pegada de carbono da sua produção de bateria para veículos elétricos

9 minuto(s) de leitura maio 10, 2022

Para combater de verdade as mudanças climáticas com a mobilidade elétrica, precisamos considerar toda a cadeia de valor dos veículos elétricos, desde o projeto até à segunda vida útil. Peso, desempenho, autonomia, facilidade de manutenção e capacidade de reciclagem do carro e da bateria – a base para consumir menos recursos durante todo o ciclo de vida do veículo elétrico é estabelecida na fase de projeto. Muitas vezes, o que é subestimado é o impacto do consumo de material e energia durante a produção na pegada de carbono geral da mobilidade elétrica.

Nosso forte objetivo é apoiar nossos clientes no alcance de suas metas ambientais e KPIs no processo de fabricação. Existem muitas alavancas que influenciam direta ou indiretamente a pegada de CO2 da produção e da bateria em uma operação subsequente. Aqui estão oito coisas que você pode fazer para melhorar a pegada de carbono de sua linha de produção de baterias.

 

 

1. Decida sobre tecnologias de junção com otimização de energia

A decisão sobre a tecnologia de junção é tomada na fase de projeto. Além das propriedades e benefícios conjuntos, considere a eficiência energética da própria tecnologia de junção. Por exemplo, a rebitagem autoperfurante (SPR) é uma tecnologia de junção fria e limpa, adequada para o módulo da bateria e a montagem da bandeja.

Nossos sistemas Henrob SPR exigem baixa potência de operação e fornecimento de ar por si só. Seu capacitor de recuperação de energia reduz as emissões de CO2, capturando energia da frenagem no ciclo de junção para ajustar o próximo rebite, semelhante ao funcionamento dos carros híbridos. Ao reduzir a entrada de energia de 0,85 Wh (sistema padrão) para 0,68 Wh por rebite, as emissões de CO2 são reduzidas em 19% (2,25 toneladas por ano) para 150.000 módulos de suporte de bateria.

EV Battery Tray Assembly Henrob SPR Riveting EV Battery Tray Assembly Henrob SPR Riveting

 

 

2. Opte por soluções multi-X, se possível

As baterias para veículos elétricos modernas, como células cilíndricas em estruturas de favo de mel, têm mais células, exigindo várias tarefas de distribuição em tempos de ciclo curtos, como a colagem térmica de células condutivas. Equipamentos escaláveis podem ser uma grande vantagem. Nosso dispensador de vários bocais Scheugenpflug, por exemplo, integra várias unidades de medição em um sistema com um servomotor comum para todas as unidades. Isso economiza espaço e reduz a pegada de CO2 da sua linha de produção.

Para apertar os módulos da bateria na bandeja, estão disponíveis soluções de vários fusos. Com programas de aperto sincronizados, eles garantem uma montagem precisa, mesmo em condições complicadas, como o comportamento da junta flexível do preenchimento de espaços sob os módulos. Todos os componentes necessários estão diretamente disponíveis no robô. Isso economiza espaçoreduz o número de robôs e controladores e pode reduzir os comprimentos dos cabos em até 90%.

Multi-nozzle dispensing and multi-spindle tightening in EV Battery assembly Multi-nozzle dispensing and multi-spindle tightening solutions save equipment and floor space.

 

 

3. Economize em ar comprimido

O ar comprimido é um dos grandes geradores de CO2 e de custos nas fábricas. O setor industrial ainda está longe da produção sem ar comprimido, mas há cada vez mais pontos de partida.

Para os nossos sistemas de fixação por perfuratriz de fluxo K-Flow – adequados, por exemplo, para montagem da bandeja de bateria ou junção de tampa com acesso de um lado – desenvolvemos uma alternativa para a alimentação por sopro de parafuso. Nosso compartimento HLX 70 fica diretamente na cabeça da ferramenta de junção e pode conter até 70 fixadores. O sistema requer 64% menos ar comprimido em comparação com o sistema de alimentação por sopro. Isso economiza energia para a geração de ar comprimido e o CO2 associado.

K-flow flow drill fastening in EV Battery assembly composing The K-Flow HLX S magazine solution for flow drill fastening saves ca. 64 % compressed air compared to the blow feed system.

 

 

4. Invista em aplicações de alta precisão

A produção de baterias envolve vários processos de distribuição, como colagem de células, aplicações de preenchimento de espaços e vedação de bateria. Em muitos casos, muito material tende a ser aplicado para torná-las seguras e garantir o funcionamento. Fiel ao lema, tanto quanto possível, tanto quanto necessário, no entanto, a tecnologia de aplicação precisa pode economizar quantidades consideráveis de material.

Ao mesmo tempo, mais precisão significa menos retrabalho manual, menos rejeição e menos desperdício de material que precisa ser descartado, o que aumenta a economia de CO2 ao longo do processo. Um exemplo é a proteção contra corrosão com a aplicação de cera nas juntas propensas a corrosão e bordas de acabamento na pele externa da bateria.

Com a nossa tecnologia IDDA.Seal, podemos aplicar o material com extrema precisão de maneira semelhante à impressão 3D. Em comparação com a tecnologia comum flat ou jet stream, a IDDA economiza até 40% do material e prolonga a vida útil da bateria graças à proteção contra corrosão de longo prazo. 

https://author-atlascopco-prod.adobecqms.net/assetdetails.html/content/dam/atlas-copco/industrial-technique/e-mobility-battery/images/05_EVBatteryAssembly_Thermal%20Management%20Scan.png IDDA.Seal applies the material with pinpoint accuracy in a 3D print like manner. This results in significant material savings in car body sealing and battery corrosion protection.

 

 

5. Meça, calcule, ajuste

Especialmente em aplicações de preenchimento de espaços, grandes volumes de materiais de interface térmica (TIM) são aplicados à bandeja da bateria. Geralmente, uma quantidade excessiva desse material caro e pesado é aplicada, aumentando o peso que prejudica a autonomia e os custos dos veículos elétricos.

Com o Smart.Adjust, desenvolvemos uma solução que mede exatamente o volume de material necessário. Com base em uma leitura 3D da superfície da bandeja da bateria e do lado inferior do módulo, o software Volume.Adjuster calcula o volume exato, e o sistema da aplicação ajusta os parâmetros de acordo. Isso economiza até 20% de material de interface térmica e até 2 kg de peso por bateria, resultando em uma melhor pegada geral de CO2 e autonomia da bateria.

Smart.Adjust for optimal gap filling Smart.Adjust exactly measures and calculates the required volume for the application of thermal interface materials (TIM). This can save up to 20 % material.

 

 

6. Não aceite o desperdício de fornecimento de material

Em sistemas de distribuição, os materiais precisam ser alimentados principalmente a partir de tambores. É comum que as unidades de fornecimento de material não consigam esvaziar completamente os tambores. Um resíduo sempre permanece no tambor e deve ser descartado. Além disso, a troca do tambor envolve vários litros de descarte de ventilação.

O Plus.Supply reduz significativamente o desperdício. Uma combinação específica de uma bomba de vácuo com uma placa de seguimento plana aumenta o rendimento do material do tambor e reduz o descarte da ventilação. Enquanto as bombas padrão possuem um rendimento de material de aproximadamente 95,9% de acordo com os cálculos internos, o Plus.Supply consegue atingir 99,4% de material aproveitável por tambor. Essas economias de material, menos desperdício de material e menos esforços de descarte podem somar até 65 toneladas de economia de CO₂ por sistema por ano (calculada para uma aplicação exemplar de preenchimento de espaços na montagem da bateria de veículos elétricos).

Enso_Plus.Supply standard double barrel pump for dispensing  applications
Enso 7000 Plus.Supply Infographic

 

 

7. Inspecione os filetes adesivos

Quando se trata de inspeção de filete, o foco está principalmente na qualidade, mas também há aspectos de sustentabilidade. Com nossas soluções personalizadas, você detecta erros na largura, posição, volume e continuidade do filete. 

Processos como colagem de células, vedação de tampas ou outras aplicações de colagem e vedação dentro da bateria podem ser protegidos. Com feedback imediato sobre a aplicação do adesivo, os operadores podem identificar a origem de quaisquer defeitos ou problemas de qualidade em uma fase inicial da produção e podem tomar contramedidas.

Isso melhora a eficiência do processo e reduz o desperdício de material e a sucata. O aumento da precisão obtido através da interação da tecnologia de distribuição exata e do filete permite até mesmo diâmetros e volumes menores de filete, resultando em economia de material e CO2.

Saiba mais sobre os benefícios da inspeção 3D aqui!

integrated-visual-inspection-with-rtvision.3d-banner2 3D bead inspection reduces rework, scrap and rejects.

 

 

8. Fique atento à eficiência do seu sistema de distribuição

A verificação constante dos parâmetros do sistema de distribuição de adesivo é crucial. Mesmo pequenas mudanças nas configurações podem reduzir o consumo de material e energia, o desgaste, além de aumentar a vida útil dos componentes. Alguns fatores que valem a pena examinar incluem:

  • Sobras de tambor: ao ajustar os parâmetros e com adaptações inteligentes, o desperdício de material de sobras de tambor pode ser reduzido.
  • Bomba de volume de purga: minimizar o volume de purga durante a ventilação da bomba significa economia de material durante as trocas de tambor.
  • Medidor de volume de purga: otimize volumes de purga 1K / 2K durante as interrupções de produção para obter economia de material com qualidade de aplicação consistente.
  • Bomba de consumo de ar: ajuste da pressão da bomba para minimizar o consumo de ar e o desgaste.
  • Valor estabelecido de aquecimento do tambor: adaptação aos requisitos de produção para evitar perda de energia devido ao longo pré-aquecimento.

Com nossa verificação de eficiência da aplicação, ajudamos você a otimizar o desempenho do seu sistema. Nossas verificações provaram que nossos clientes economizam até 13 toneladas de CO2 por sistema por ano (estimativa baseada em valores médios de CO2) e até 27% dos custos com as otimizações mencionadas acima.

Sustainability in electromobility by Application efficiency

 

 

 

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