Réz-, cink- és nikkeltartalomtól mentes automatizálási termékek a Festo működtetési megoldásaiban.
A gáztalanítás és tömítés alapvető fontosságú műveletek az akkumulátorcellák gyártásakor, amelyek közvetlenül követik a cellák elektromos feszültséggel való, első érintkezését. Az akkumulátorcellákat egy célszerszámmal kilyukasztják, és az érintkezéskor keletkező gázokat elvezetik. Ehhez a a művelethez a FESTO pneumatikus és elektromos mozgatóegységeit használják.
A formázás az akkumulátorcella első feltöltési- és lemerítési ciklusát jelenti. A cellákat formázóállomásokon tartják, kivehető rekeszekben, ahol a formázási művelet során többször feltöltik és lemerítik azokat. Mivel a formázóállomások rendkívül nagyok, a kiszolgálórendszereiknek nagy löketűnek és gyors működésűnek kell lennie. A Festo elektromos portáltengelyei és szánjai megfelelő megoldást nyújtanak erre. A vállalatnak sokéves tapasztalata van a merevlemezek tesztelésére szolgáló, hasonló rendszerek kialakításában.
Az akkumulátorcellában gáz képződik a formázás során. Ezt a hegesztett akkumulátorcellákból el kell vezetni, anélkül, hogy az elektrolitból is elszívnának. Ennek érdekében az üreges szúróeszközöket pneumatikus munkahengerek mozgatják, amelyek átszúrják a cellákat a gáztalanító kamrában, és elszívják a gázt a cella elektrolittartalmával együtt. A rendszer ezután kikapcsol, majd visszaszivattyúzza az elektrolitot a cellába, amivel a maradék gázt is eltávolítja. Az elszívást követően a cellákat ismét szigetelni kell, ezt vagy termikus, vagy ultrahangos hegesztéssel végzik.
Nagy sebesség és termelékenység
Az akkumulátorgyártási alkalmazásoknál nagy sebességre és termelékenységre van szükség, ugyanakkor elvárás a megbízhatóság és az ismétlési pontosság is. A lítium-ion akkumulátorok előállításakor a gyártási környezet döntő fontosságú. Törekedni kell az alacsony páratartalomra és a lehető legkevesebb, levegőben szálló szennyeződésre, mert ezek a tényezők már kismértékben is komolyan befolyásolják a gyártott akkumulátorcella minőségét és biztonságát.
A gáztalanítási művelet lelke a felhasznált kamra. A Festo ELGT szánrendszerén alapuló konzolos mozgatórendszer dinamikus és biztonságos be- és kirakodást biztosít a kamrákba, a kompakt és költséghatékony ELGT szánrendszerek pedig ideálisak 2- és 3-tengelyes konzolos rendszerek kialakítására – 3-tengelyes rendszerként például 20 kg teherbírással és 0.5 m/s szánsebességgel rendelkezik. Mivel a réz- és cinktartalma kevesebb, mint egy százalék, a szán tökéletes választás akkumulátorgyártás céljára vagy kisméretű alkatrészek mozgatására.
A gáztalanítási művelet során a kamrát VZQA-típusú nyomáscsökkentő szelepekkel ürítik le. A nyitott kialakításuknak köszönhetően rendkívül strapabíróak, energiahatékony az üzemeltetésük, egyszerű a karbantartásuk és rugalmasan felhasználhatóak, ezért megfelelő és kedvelt alternatívák a hagyományos, membrános- vagy golyósszelepekkel szemben. A Festo SPAN-B típusú nyomáskapcsolója mindeközben felügyeli a kamra nyomását.
Zavartalan kommunikáció
A CPX-AP-I távoli IO-rendszer zökkenőmentesen integrálja az összes IO- és IO-Link egységet az üzem kommunikációs hálózatába, így például az érzékelőket és szeleptömböket is. Ez zavartalan kommunikációt tesz lehetővé a munkadarab és a felhő között.
Az akkumulátorcellák kezelőrendszerének további, briliáns jellemzője a bionikán alapul: a Festo FinRay típusú megfogója olyan ujjakkal rendelkezik, amely a munkadarab alakjához idomul. Ezzel a lágyabb, műanyag alkatrészek – mint, amilyenek az akkumulátorcellák is – biztonságosan kitapinthatók és megfoghatók.
Minőség és biztonság akkumulátorcellák gyártásakor
Ettől lesz még fontosabb, hogy a másodlagos akkumulátorgyártáshoz használt automatizálási gépelemek megfelelő jellemzőkkel rendelkezzenek. Az elektrolittól és az elektróda anyagától függően a réz, a cink és a nikkel szennyezőnek tekinthető a lítium-ion másodlagos akkumulátorok gyártásakor.
A Festo ezért korlátozta a réz, cink és a nikkel használatát a termékeiben és azokat a fémötvözeteket, amelyek fő összetevője réz, cink vagy nikkel, kizárták a használatból. Ezenkívül az összes, akkumulátorgyártáshoz használható Festo-termék tiszta helységben történő használatra alkalmas tanúsítvánnyal rendelkezik, ezért ilyen területen való felhasználásra is ideális.
ForrásFESTO