Il settore automobilistico sta subendo una transizione significativa con cambiamenti radicali per raggiungere obiettivi ambientali globali di alto livello. Le principali tendenze del settore automobilistico includono l'implementazione di nuovi concetti di guida, come la batteria (EV), l'ibrido (HEV) e le celle a combustibile (FCEV) per i veicoli elettrici e la riduzione del peso del veicolo per ottenere una maggiore efficienza energetica.
La configurazione della produzione deve essere scalabile per crescere con una domanda elevata, ma anche per essere flessibile e far fronte ai nuovi requisiti che si presentano nelle generazioni future.
In Atlas Copco, promuoviamo l'innovazione per gestire le soluzioni all'avanguardia di ispezione e assemblaggio dei materiali per realizzare processi ad alte prestazioni in ogni fase del processo di produzione delle batterie per veicoli elettrici.
Combiniamo le tecnologie di ispezione e assemblaggio con il controllo di qualità e la verifica degli errori per creare soluzioni di assemblaggio smart e connesse che realizzino la visione di Industry 4.0 e promuovano l'innovazione.
Come tuo partner per l'innovazione, ti aiuteremo ad affrontare tutte le sfide che riguardano il processo di assemblaggio dei veicoli elettrici
Ogni anno sul mercato vengono commercializzati nuovi modelli di veicoli elettrici sia da produttori consolidati che da nuovi marchi.
L'intero settore dell'elettrificazione sta cambiando molto rapidamente, soprattutto quando si tratta del cuore del veicolo elettrico: la batteria. L'autonomia di guida richiesta e la sfida di ridurre al minimo il tempo di ricarica aumentano continuamente.
Diversi tipi di celle della batteria, quali celle cilindriche, celle prismatiche o celle a sacca, influenzano il processo di produzione.
Il peso della batteria deve essere ridotto in modo significativo e i processi di produzione devono essere ottimizzati e scalabili a livello globale. Inoltre, il design generale si adatta costantemente a causa delle modifiche apportate ai prodotti e alle risorse disponibili.
Scopri come supportiamo il processo di produzione della batteria per EV
Nel processo di produzione di veicoli elettrici, batterie e trasmissioni, è necessario risolvere molte sfide nuove ed esistenti relative alle applicazioni. Per una produzione efficiente, è necessario implementare diverse tecnologie per la giunzione, la verifica degli errori e le tecnologie di controllo della qualità per soddisfare le aspettative dei clienti.
In un processo efficiente, è essenziale disporre di strumenti di assemblaggio e sistemi di erogazione rapidi e accurati che garantiscono un'applicazione uniforme senza bolle, insieme a sistemi di rivettatura in grado di unire in modo sicuro materiali misti senza danni e foratura a flusso per creare giunti sicuri reversibili in cui vi è un solo accesso su un lato.
A complemento di questi fattori, la verifica degli errori con il controllo dei processi assicura una produzione corretta "al primo tentativo" e la garanzia di qualità, tra cui taratura, misurazione e generazione di rapporti, assicura che i guasti siano corretti in modo economico e che ogni fase di assemblaggio sia completamente tracciabile.
0-1. Ispezione di componenti e celle
L'utilizzo di sistemi di ispezione per monitorare la qualità dei prodotti per tutti i tipi di celle e componenti della batteria nelle prime fasi del processo garantisce l'efficienza in termini di risorse e costi nella produzione. Forniscono agli operatori di sistema informazioni sulla qualità del processo e del prodotto ed evidenziano il potenziale di ottimizzazione.
2. Assemblaggio della pila di celle
Sono necessari metodi di produzione differenti per le cellule cilindriche e per quelle prismatiche. Una combinazione perfetta di sistemi di erogazione per l'incollaggio delle celle e i sistemi di rivettatura autoperforanti per l'assemblaggio dei moduli aumenta la qualità, ad esempio l'incollaggio delle celle utilizzando un materiale a due componenti (2C). Per le celle cilindriche, il materiale a bassa viscosità mediante iniezione multi-punto e incollaggio delle pareti laterali è la scelta ottimale.
3. Assemblaggio del modulo
Dopo aver impilato le celle insieme, è necessario fornire una struttura solida per costruire un modulo.
4. Assemblaggio del vassoio batteria
Il modulo batteria assemblato deve essere posizionato correttamente nel vassoio della batteria. Un vassoio di alta qualità è essenziale per garantire performance ottimali della batteria e garantire stabilità strutturale all'intera auto.
5. Gestione termica
Per gestire il calore della batteria è necessario un composto termico. Un controllo dettagliato del vassoio e il calcolo corretto del materiale forniscono la base giusta per l'applicazione ottimale di riempitivi di spazi con un sistema di erogazione.
6. Assemblaggio dei moduli
Dopo aver erogato il materiale termico composito, il modulo deve essere montato e serrato sul vassoio della batteria. Un mandrino multiplo con guida robot 3D consente un processo di serraggio perfetto.
7. Assemblaggio dei componenti elettrici
Impiegando utensili a batteria con un controller integrato, si ottiene un assemblaggio preciso in questa complessa fase del processo, mentre le bussole isolate garantiscono la massima sicurezza degli operatori. I sistemi di posizionamento wireless a livello di bulloni e il software di controllo dei processi guidano l'operatore in modo chiaro e aumentano la qualità della batteria.
8. Protezione antincendio
Se le celle della batteria prendono fuoco, i passeggeri devono avere a disposizione almeno cinque minuti per lasciare il veicolo. L'applicazione di un materiale antincendio a 2 componenti ritarda l'incendio. Per questo motivo, l'applicazione a flusso piatto del materiale antincendio deve essere uniforme e molto precisa. La soluzione di visione ispeziona e controlla l'applicazione corretta.
9. Tenuta del coperchio
Per evitare l'ingresso di umidità e la fuoriuscita di gas, è necessario applicare la tenuta del coperchio. La tenuta ermetica del coperchio evita le perdite e garantisce la facilità di manutenzione della batteria.
10. Giunzione coperchio-vassoio
La produzione di batterie è finalizzata con la chiusura del vassoio. Tempi ciclo rapidi, elevata complessità e la necessità di manutenzione rendono complesso questo ultimo passaggio. Il fissaggio flow-drill con la nostra linea di prodotti K-flow è una tecnologia di fissaggio ottimale e reversibile.
Esaminiamo le sfide e illustriamo le soluzioni su come risolverle. Una di queste sfide è il montaggio da cella a cella, una fase iniziale del processo di produzione delle batterie.
Scopri di più nel nostro whitepaper sul "futuro delle soluzioni di assemblaggio delle batterie per i veicoli elettrici."
Assicurarsi che il vassoio batteria sia sigillato correttamente prima di montare il coperchio è una parte fondamentale dell'assemblaggio della batteria. È necessario utilizzare soluzioni di precisione che non introducono calore o determinati materiali per ottenere un isolamento adeguato delle atmosfere interne ed esterne.
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