Fabricação de baterias de íon de lítio

Por conteúdo patrocinado | 2 de maio de 2023

Por Max Baker

Com cada vez mais consumidores a apostar no “Drive Electric”, os fabricantes devem preparar-se para soluções alternativas aos motores de combustão. Esta mudança exigirá sem dúvida uma estratégia de automação alternativa para o nosso futuro eléctrico.

A bateria

A força motriz por trás destes novos veículos elétricos é, obviamente, a bateria. Com esta nova vaga de veículos eléctricos, o sector de fabrico de baterias de iões de lítio está a crescer exponencialmente, criando uma necessidade significativa de rastreabilidade e acompanhamento ao longo dos processos de fabrico.

A fabricação de baterias é classificada em três grandes áreas de produção:

Esses processos exigem soluções de automação flexíveis e eficientes para produzir baterias de alta qualidade de maneira eficaz. Como tal, existem inúmeras áreas que podem beneficiar de soluções RFID e/ou de leitura de códigos. Um dos maiores deles é o processo de fabricação do eletrodo, especificamente nos rolos individuais de eletrodos mãe e filha. Esta é uma ótima aplicação para RFID UHF (Ultra-High Frequency).

A necessidade de RFID

O processo de formação do eletrodo envolve inúmeras etapas de produção, incluindo mistura, revestimento, calandragem, secagem, corte e secagem a vácuo. Cada processo de máquina geralmente começa com o desenrolamento das torres e termina com o enrolamento. Um processo rolo a rolo.

Dois dos três componentes principais da bateria de íons de lítio, tanto o eletrodo anódico quanto o cátodo, são produzidos em rolos e exigem identificação, validação das etapas do processo e rastreabilidade total em toda a planta.

Durante o processo de corte, ambos os rolos-mãe maiores são desenrolados e cortados em vários rolos-filhos menores. Esses rolos mãe e filha também devem ser rastreados e rastreados através dos processos restantes, até o armazenamento e, por fim, até uma célula de bateria.

Solução

Trabalhando com nossos clientes de baterias e entendendo suas necessidades de processo, uma etiqueta RFID UHF foi desenvolvida especificamente para suportar o ambiente de produção de eletrodos. Ter uma etiqueta que possa suportar uma faixa de alta temperatura é crucial, principalmente nas linhas de secagem a vácuo. Esta etiqueta é capaz de sobreviver a aplicações de ciclismo com temperaturas de até 235 °C. Seu formato pequeno é ideal para montagem embutida nos núcleos do rolo anódico e cátodo, com alcance operacional de até 4 metros.

A etiqueta incorporada no núcleo do rolo emparelhada com um processador RFID e uma antena UHF fornece todo o hardware necessário para dar suporte às fábricas de baterias para atingir o objetivo desejado de rastrear todas as etapas de produção. Os clientes não só têm a opção de obter leitura/gravação, por meio de antenas fixas nas torres, mas também de antenas portáteis para todos os locais de armazenamento – desde o recebimento de mercadorias até racks de armazenamento de bobinas filhas dentro de uma fábrica.

Este sistema RFID UHF permite o rastreamento desde as bobinas iniciais dos eletrodos das mercadorias recebidas no armazém, passando pelas múltiplas máquinas no processo de fabricação dos eletrodos, até as áreas de armazenamento e até a montagem da célula da bateria no veículo elétrico - em última análise, conectando todas as baterias células de volta a um rolo filho específico e de volta ao seu rolo mãe inicial. RFID está em alta!

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Max Baker é gerente de contas do setor na Balluff.

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