Baterias EV: Como não danificar componentes sensíveis ao calor e à força no processo de montagem?

Para a montagem de baterias EV, várias células são cuidadosamente organizadas em um módulo. Elas vêm de diferentes formas e moldes, são delicadas e sensíveis ao calor e à força, o que torna essa etapa de montagem extremamente crítica. A precisão é crucial, pois não há margem para erros. 

• Um dos principais desafios é garantir que as células sejam posicionadas com precisão e firmemente fixadas, evitando danos devido à pressão ou calor excessivos durante o processo de união.

• A união deve atender aos mais altos requisitos em termos de rigidez, comportamento de colisão e deve ser elástica, proporcionando uma tolerância para que as células se expandam levemente durante os ciclos de carga e descarga.

• As propriedades completas de contato e isolamento devem ser alcançadas e as bolhas de ar devem ser evitadas, pois qualquer falha nesse aspecto pode resultar em perda significativa de eficiência ou até mesmo em riscos de segurança.

A solução ideal está em um sistema de aplicação de adesivos com sistema de visão integrado e flexível para diferentes demandas de montagem.

Com a solução da Atlas Copco, o material adesivo pode ser distribuído em diferentes padrões com máxima precisão, eliminando bolhas de ar e garantindo um excelente isolamento elétrico. Enquanto isso, o sistema de visão inspeciona a posição, a largura e a continuidade da aplicação em tempo real, garantindo altos níveis de qualidade e eficiência durante todo o processo.

Todos os recursos permitem adaptação e ajuste perfeitos dos parâmetros do processo, como vazão, pressão, temperatura e proporção de mistura dos materiais adesivos.

Após a montagem, as células da bateria precisarão de enquadramento sólido para estabilização e proteção contra colisão. Esse reforço é feito com suportes laterais. Técnicas comuns de união, como soldagem por ponto, no entanto, não são adequadas, pois o calor excessivo e respingos de solda podem danificar o conjunto.

A solução inovadora é aplicar uma tecnologia de união fria e limpa, como rebitagem autoperfurante (SPR) da nossa linha Henrob. O método elimina a necessidade de uma pré-perfuração e usa um rebite para unir de forma eficiente duas ou mais peças de materiais variados, como alumínio com aço, compostos com metais e materiais similares (aço com aço e alumínio com alumínio).

O resultado é um processo de ciclo curto com características de alta resistência e uma união visivelmente verificável. Além disso, economiza energia usando apenas uma pressão de operação de 4 bar e oferece proteção ao operador contra faíscas e vapores perigosos.

A SPR pode ser integrada com um sistema de visão para inspecionar continuamente a integridade das uniões, aumentando assim a eficiência e reduzindo o tempo de paralisação. 

A bandeja da bateria EV é composta por vários módulos de bateria e é parte essencial na estabilidade estrutural do veículo. Sua montagem envolve várias etapas de produção complexas e coordenadas, incluindo aperto, aplicação de materiais adesivos para vedação, união do sistema de arrefecimento e rebitagem precisa dos compartimentos.

Na Atlas Copco, somos pioneiros em oferecer tecnologias alinhadas e completas que permitem uma produção ininterrupta e contínua da bandeja da bateria.

O estágio inicial do processo é o aperto. Sem espaço para erros, o posicionamento do parafuso e a ergonomia são aspectos críticos. Um braço articulado equipado com um sistema de posicionamento e orientação ao operador permite o controle total do processo, reduzindo o risco de defeitos de montagem.

Diante de um projeto de alta complexidade e com variações nas geometrias das peças, o desafio é alcançar uma distribuição ideal de material sem desperdícios, de forma consistente e sem falhas. Para esse objetivo, a solução é o sistema automatizado E-Swirl 2 AdX, da nossa linha de produtos SCA.

Graças ao padrão espiral ajustável e à programação altamente flexível, é garantida uma aplicação contínua e precisa que se encaixa perfeitamente na geometria de cada componente/peça.

O sistema de arrefecimento de uma bateria EV desempenha um papel fundamental no gerenciamento da temperatura. A união confiável de diferentes materiais com mínima contaminação é uma das vantagens da nossa inovadora tecnologia K-Flow, que usa o parafuso como elemento de perfuração e união, ao mesmo tempo.

O equipamento impulsiona o parafuso, que gira em alta velocidade e pressão para aquecer os materiais a serem perfurados e formar a rosca durante o processo – um método unilateral, eficiente e flexível. O material aquecido é derretido e reaproveitado: forma uma espécie de bucha, garantindo a força de união.

Em comparação à soldagem, essa técnica simplifica o processo. Com isso, podemos reduzir os tempos de ciclo em até um terço e diminuir significativamente a contaminação na união.

Como essa aplicação demanda união precisa de chapas de materiais variados, a tecnologia de rebitagem autoperfurante SPR é a solução ideal nesta etapa para garantir flexibilidade operacional e excelência em integridade estrutural. 

Os especialistas da Atlas Copco possuem profundo conhecimento e competência na montagem de baterias para veículos elétricos. Oferecemos um amplo portfólio de soluções inovadoras de tecnologias de união e sistemas de visão personalizados.