Fabrication de batteries au lithium-ion

Par contenu sponsorisé | 2 mai 2023

Par Max Baker

Alors que de plus en plus de consommateurs se tournent vers la « conduite électrique », les fabricants doivent se préparer à des solutions alternatives aux moteurs à combustion. Ce changement nécessitera sans aucun doute une stratégie d'automatisation alternative pour notre avenir électrique.

La batterie

Le moteur de ces nouveaux véhicules électriques est bien sûr la batterie. Avec cette nouvelle vague de véhicules électriques, le secteur de la fabrication de batteries lithium-ion connaît une croissance exponentielle, créant un besoin important de traçabilité et de suivi tout au long des processus de fabrication.

La fabrication des batteries est classée en trois grands domaines de production :

Ces processus nécessitent des solutions d'automatisation flexibles et efficaces pour produire efficacement des batteries de haute qualité. Ainsi, de nombreux domaines peuvent bénéficier de solutions RFID et/ou de lecture de code. L'un des plus importants d'entre eux est le processus de fabrication des électrodes, en particulier sur les rouleaux d'électrodes mère et fille individuels. Il s'agit d'une excellente application pour la RFID UHF (ultra-haute fréquence).

Le besoin de la RFID

Le processus de formation des électrodes implique de nombreuses étapes de production, notamment le mélange, le revêtement, le calandrage, le séchage, le refendage et le séchage sous vide. Chaque processus machine commence généralement par des tourelles de déroulement et se termine par des tourelles d'enroulement. Un processus roll-to-roll.

Deux des trois principaux composants de la batterie lithium-ion, à la fois l'anode et l'électrode cathodique, sont produits sur des rouleaux et nécessitent une identification, une validation des étapes du processus et une traçabilité complète tout au long de l'usine.

Pendant le processus de refendage, les deux rouleaux mères plus grands sont déroulés et tranchés en plusieurs rouleaux filles plus petits. Ces rouleaux mère et fille doivent également être suivis et tracés tout au long des processus restants, jusqu'au stockage et, finalement, dans une cellule de batterie.

Solution

En travaillant avec nos clients de batteries et en comprenant leurs besoins en matière de processus, une étiquette RFID UHF a été développée spécifiquement pour résister à l'environnement de production d'électrodes. Avoir une étiquette qui peut résister à une plage de température élevée est crucial, en particulier dans les lignes de séchage sous vide. Cette étiquette est capable de survivre à des applications de cyclage avec des températures allant jusqu'à 235 °C. Son petit facteur de forme est idéal pour un montage encastré dans les noyaux des rouleaux d'anode et de cathode avec une plage de fonctionnement atteignant 4 mètres.

L'étiquette intégrée dans le noyau du rouleau, associée à un processeur RFID et à une antenne UHF, fournit tout le matériel nécessaire pour soutenir les usines de batteries afin d'atteindre leur objectif souhaité de suivi de toutes les étapes de production. Les clients ont non seulement la possibilité d'obtenir des lectures/écritures via des antennes fixes sur les tourelles, mais également des antennes portables pour tous les emplacements de stockage, de la réception des marchandises aux racks de stockage des bobines filles dans une usine.

Ce système RFID UHF permet le suivi des bobines d'électrodes initiales des marchandises reçues dans l'entrepôt, à travers les multiples machines du processus de fabrication des électrodes, dans les zones de stockage et jusqu'à l'ensemble de cellules de batterie allant dans le véhicule électrique - reliant finalement toutes les cellules de batterie à un rouleau fille particulier, et à son rouleau mère initial. La RFID a le vent en poupe !

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Max Baker est responsable de compte industriel chez Balluff.

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