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Soluciones de dispensado industrial para el montaje de baterías de vehículos eléctricos

Descubra nuestras soluciones de dispensado industrial SCA para casi todas las dificultades de dispensado en el montaje de baterías.
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La unión, el sellado y la dispensación innovadores añaden valor al montaje de las baterías

El mundo de la electromovilidad y la fabricación de baterías está evolucionando rápidamente y el proceso de fabricación exige soluciones innovadoras. Los vehículos eléctricos modernos utilizan varios tipos de baterías que deben optimizarse para garantizar la longevidad, el rendimiento y la seguridad, lo que hace que las soluciones de dispensado sean una forma ventajosa de montarlas. Utilice adhesivos, selladores o materiales de interfaz térmica de alto rendimiento con un sistema de dispensación eficiente para aumentar la eficiencia de la producción. En consecuencia, también puede reducir el peso y los costes, e impulsar la sostenibilidad.

 

Seis dificultades a las que suelen hacer frente los procesos de montaje de baterías

Con el paso de los años, una serie de aplicaciones han pasado a ser habituales en los procesos de producción de vehículos eléctricos. Se comenzó con aplicaciones como sencillas aplicaciones de sellado, conocida por el proceso de sellado del motor. Estas han evolucionado hasta convertirse en innovaciones de rápida evolución que revolucionan todo el proceso de producción.

El montaje de las baterías supone muchos procesos de aplicación, en función del tipo de celda de la batería (cilíndrica, prismática o de tipo pouch) y del diseño de la batería.

 

 

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Descubra cómo hacer frente a las seis dificultades habituales para la dispensación en baterías de vehículos eléctricos:

 

 

 

 

Aplicación exacta de materiales 2K

 

 

Adhesión de paredes laterales y celdas

La unión del módulo de celdas y la pared lateral son procesos de importancia capital en la producción de baterías de vehículos eléctricos. Debe unir las celdas firmemente manteniendo el aislamiento eléctrico y permitiendo la expansión de las celdas durante la carga y la descarga. Estos procesos requieren de exactitud, velocidad y flexibilidad, con lo que se garantiza la producción de baterías de alta calidad. Estas baterías de vehículos eléctricos cumplen con las estrictas cotas de seguridad y prestaciones del sector de la automoción.

 

Dificultades en la adhesión de paredes laterales y celdas:
En el caso de las baterías con celdas prismáticas, el reto es fijar firmemente las celdas a un módulo. No se puede aplicar calor ni fuerza. La junta debe satisfacer las demandas más exigentes en lo que a calidad de la aplicación, rigidez y comportamiento frente a impactos respecta. Otras dificultades similares surgen al unir las paredes laterales por el módulo de celdas. Esta es la razón por la que los fabricantes suelen utilizar materiales de dos componentes (2C) para este proceso. No necesitan de calor para secarse. La calidad de la aplicación y del proceso debe ser correcta a la primera para garantizar una unión segura al utilizar materiales 2K.

 

Nuestras soluciones para la adhesión de paredes laterales y celdas:
La línea de productos SCA de Atlas Copco ofrece soluciones de dispensado muy precisas, que evitan las bolsas de aire y garantizan una gran fiabilidad de proceso. Dependiendo de las necesidades del cliente, ofrecemos aplicaciones de 1C y 2C. Las aplicaciones de 2C se suelen utilizar en la unión de célula a célula, ya que no es necesario calor externo para el endurecimiento. La alta precisión de medición y la calidad de mezcla de nuestros sistemas nos permiten manejar incluso aplicaciones avanzadas de 2C con alta velocidad y calidad constante.

 

 

 

EV Battery Tray Assembly E-Swirl Solution BIW 2 AdX

Aplicación E-Swirl para sellado dinámico

 

 

Sellado de cofres de baterías

Las baterías de vehículos eléctricos no llevan bien con la humedad: la de cualquier tipo puede afectar a su rendimiento. En función del diseño de la batería, los bordes interiores del cofre también pueden dejar entrar humedad. Los fabricantes pueden aplicar materiales como polímeros MS a los contornos interiores y bordes de revestimiento para hermetizar la batería contra la entrada de humedad y las fugas de gas.

 

Dificultades en el sellado de los cofres de las baterías:
Las geometrías complejas de las piezas y las desviaciones de posición durante la producción pueden dificultar la accesibilidad y la exactitud, lo que también puede dar pie a mucho trabajo de programación. En función de los correspondientes contornos de las piezas, pueden ser necesarias diferentes geometrías de costura para lograr un apriete del 100 %. 

 

Nuestras soluciones para el sellado de cofres de baterías: 
Según la geometría del cofre de la batería, nuestro aplicador E-Swirl 2AdX puede alternar entre aplicaciones en cordón y en espiral. El patrón de espiral proporciona una mejor distribución del material, que resulta práctico durante los trabajos de sellado. Nuestro E-Swirl convence gracias a la versatilidad de su distancia de aplicación y la facilidad con la que puede programarse. Este aplicador ofrece un lapso de procesamiento estable y buena calidad aun cuando el acceso resulte complicado. Si se utiliza conjuntamente nuestra solución de guiado de robots ISRA VISION SHAPEMATCH3D, nos aseguramos de que se tengan en cuenta las desviaciones de posición del cofre de la batería antes de iniciar el proceso. La aplicación se inicia exactamente en la posición correspondiente.

 

 

 

 

 

Aplicación de relleno de huecos con material 2K

Aplicación de relleno de huecos con material 2K

 

 

Gestión térmica

Las celdas de la batería generan calor durante la carga y descarga. Es importante controlar y distribuir esta energía térmica por motivos de seguridad. De esta manera, también se mantiene la capacidad de la batería en el largo plazo. Aplique un material de interfaz térmica (TIM o relleno de huecos) entre el cofre de la batería y los módulos de celdas para evitar el sobrecalentamiento, con lo que se consigue una gestión térmica activa de baterías de gran tamaño. El calor generado se disipa en estructuras de refrigeración adecuadas.

 

Dificultades en la aplicación del material de interfaz térmica:

La gestión de la temperatura es una tarea fundamental en la fabricación de baterías. Las células de batería de alta tensión deben funcionar en un rango de temperatura específico para conservar su rendimiento y evitar el sobrecalentamiento. Por este motivo, se aplica una pasta termoconductora. Para garantizar una conductividad térmica total, es fundamental obtener un resultado sin burbujas. Esto supone dificultades, ya que el material de relleno de huecos líquido se aplica en grandes volúmenes. Además, el material también es muy abrasivo y puede desgastar el equipo con rapidez. 

 

Nuestras soluciones: 
Nuestras soluciones de dispensado industrial ofrecen tecnología de medición exacta y componentes de sistemas. Se han diseñado para trabajar con grandes volúmenes de materiales abrasivos con un alto grado de productividad. El material debe aplicarse con gran exactitud. Con un patrón optimizado, evitamos las bolsas de aire en el proceso de aplicación. Al añadir el escaneo visual en 3D del cofre de la batería calculamos la cantidad exacta de material necesario. De este modo, se ahorran costosos materiales y se detectan errores de dispensación en la anchura, la posición y la continuidad del cordón inmediatamente sin prolongar el ciclo.

 

 

 

 

 

Fire protection 2C flat stream dispensing application

Aplicación en flujo plano de material de dos componentes

 

 

Protección contra incendios

En el improbable caso de que las celdas de la batería del EV se incendien, existe el riesgo de que las llamas atraviesen la tapa de la batería. Por ejemplo, las normativas de seguridad chinas más recientes especifican que un pasajero debe tener al menos cinco minutos para abandonar el vehículo en caso de emergencia por incendio. Una estrategia consiste en cubrir la tapa de la batería con una capa de material ignífugo aplicado con líquido. A menudo se trata de materiales de dos componentes (1K).

 

Las dificultades de la protección contra incendios:
La capa de material debe tener un grosor definido por toda la superficie de la cubierta. Las separaciones y solapamientos deben cumplir intervalos de tolerancia muy estrictos para evitar problemas en los procesos de producción posteriores. Las aplicaciones de pulverización de materiales como la resina epoxi tienen muchas desventajas. Las partículas de material presentes el aire son un riesgo para la salud y la alternativa es una aplicación de flujo plano. No obstante, la aplicación de materiales 2K con flujo plano ha resultado ser tarea complicada hasta el momento.

 

Nuestras soluciones para aplicaciones de protección contra incendios: 
Hemos desarrollado una solución para aplicar materiales 2K en un flujo plano con bordes afilados. Nuestro aplicador SCA FlexS.Seal mezcla dos componentes con una elevada precisión. Una válvula de aguja adicional situada en la boquilla garantiza que el material mezclado se dispense a la presión correcta. Hemos optimizado la válvula para evitar residuos de material que podrían afectar a la calidad. En consecuencia, logramos una aplicación rápida, precisa y uniforme en superficies grandes con comienzos y fines pulcros. Reduce los peligros para la salud y el malgasto de materiales, y recubre sin problemas por exceso de pulverización.

 

 

 

 

 

Battery Cover sealing applictation with RTVision.3d sensor

Aplicación de butilo caliente para sellado de cubiertas

 

 

Sellado de la tapa de la batería

La evaporación de gases nocivos y la entrada de humedad podrían afectar a la seguridad y el rendimiento de las baterías de vehículos eléctricos. Para evitarlo, los fabricantes de baterías necesitan de varios pasos de sellado en el proceso de montaje, todo ello teniendo en cuenta la garantía de calidad, incluso cuando las piezas presentan desviaciones y las relaciones de contraste son complejas.

 

Desafíos de sellado de la tapa de la batería:
 Para el sellado de cubiertas, es obligatorio un cordón ininterrumpido, un inicio y un final de cordón exactos y una altura uniforme del cordón. Asimismo, la costura debe ser reversible para permitir la realización de reparaciones. Gracias a sus propiedades elásticas permanentes, el butilo caliente es perfecto para esta tarea. Sin embargo, es necesario calentar el material a 160 °C para un procesamiento óptimo. La inspección de calidad visual resulta compleja con juntas de material negro en superficies con recubrimiento negro.

 

Nuestras soluciones para el sellado de la tapa de la batería: 
Nuestro medidor de calor Atlas Copco atempera de forma óptima los materiales calientes para obtener un sellado perfecto de la cubierta con un principio y un final limpios. La solución de inspección visual 3D en línea RTVision.3D permite inspeccionar la anchura y la altura. Esta solución también controla la continuidad del cordón durante la aplicación, así como el volumen aplicado. También supervisa la distancia desde el centro del cordón hasta el borde del componente para comprobar la precisión de la colocación. Así, podemos detectar cualquier desviación en tiempo real. Gracias a la tecnología láser, podemos inspeccionar fácilmente la perla a pesar de las complicadas mezclas de colores (por ejemplo, negro sobre negro).

 

 

 

 

 

 

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Aplicación de goteo dinámica para un sellado exacto

 

 

Protección contra la corrosión

Al final del proceso, los fabricantes de baterías deben sellar los puntos más importantes de la batería para evitar la corrosión. Los diseños de batería de última generación presentan abundantes discontinuidades superficiales, bordes de recubrimiento y juntas. Por ejemplo, la unión mecánica entre la tapa y el cofre puede provocar daños leves en el revestimiento de la tapa. En estos puntos puede entrar humedad y existe un alto riesgo de corrosión. Para proteger estas zonas, puede aplicar materiales anticorrosión como ceras especiales.

 

Dificultades en las aplicaciones de protección contra la corrosión: 
El proceso de aplicación en la superficie de la batería con sus numerosos contornos, bordes y juntas supone todo un desafío. Las aplicaciones de pulverización manuales o automatizadas comunes dan lugar a trabajos manuales de rectificación, esfuerzo de enmascarado y desperdicio de material. Esto afecta a la productividad y la calidad del proceso de protección contra la corrosión. Además, es posible que sea necesario tener en cuenta los aspectos relacionados con la capacidad de servicio. Si los elementos de unión están cubiertos de material, es difícil aflojar los tornillos para su reparación o reciclaje.

 

Nuestras soluciones para aplicaciones de protección contra la corrosión: 
IDDA.Seal es una aplicación de goteo inteligente y dinámica que también puede usarse para aplicar ceras. Es capaz de controlar cada gota individualmente. Esto permite obtener la máxima precisión y una geometría de cordón totalmente flexible. Podemos ajustar perfectamente la anchura y el grosor del cordón a sus necesidades. Puede aplicar el material de la forma más fina y exacta posible. Emplea solo la cantidad de material que sea necesario. De este modo, se reduce al mínimo el trabajo manual de rectificación y el consumo de material. Por ejemplo, puede dejar sin aplicación la cabeza del elemento de unión. Esto permite aflojar completamente el tornillo para la realización de reparaciones.

 

 

Nuestra solución de dispensación industrial da solución a su problema de fabricación de baterías de vehículos eléctricos

Gracias a nuestro amplio conocimiento de las tendencias industriales, los retos y las oportunidades, nuestros expertos técnicos y nuestra amplia red, podemos ayudarle a mejorar significativamente sus procesos y su producción e incrementar su rentabilidad.

Soluciones de dispensado SCA para fabricación y montaje de baterías

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El proceso de producción en el montaje de baterías se desarrolla rápidamente y es muy ágil. El rápido desarrollo y el corto tiempo de implementación nutre la necesidad de innovaciones y socios que permitan y aceleren su innovación.

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Necesita del conocimiento y las habilidades pertinentes para respaldar un entorno en constante cambio, como la movilidad eléctrica. Nuestro equipo reúne a expertos en procesos y materiales, analistas conjuntos y especialistas en visión y automatización.

Soluciones de dispensado SCA para fabricación y montaje de baterías: flexibilidad

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Resolver desafíos complejos requiere versatilidad. Somos un socio innovador que ofrece la gama completa de soluciones de dispensado industrial: flexibilidad total en volumen, viscosidad y proceso de aplicación.

Sabemos que es posible que el suyo sea un problema de unión distinto

Los procesos de unión pueden variar en gran medida. Por lo tanto, ofrecemos pruebas y consultoría completas antes de comprar. Nuestra red global de 13 centros de innovación ofrece lugares en los que innovamos y colaboramos para superar retos de unión con nuestros clientes y socios. Se han diseñado para acelerar su proceso de innovación.

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