Заряженные электромобили | Как ленты PSA оптимизируют производство аккумуляторов

При поддержке Avery Dennison Performance Tapes.

Ленты могут упростить сложные процессы, поддержать роботизированную сборку, сократить количество отходов и многое другое..

Макс Ван Раапхорст

Во всем мире сейчас на дорогах более 60 миллионов электромобилей. Это число, которое могло показаться невообразимым всего несколько лет назад. Это подчеркивает, как производители электромобилей вышли за рамки простого доказательства осуществимости и теперь должны доказать технологичность — возможность быстрого масштабирования при максимизации качества, безопасности и прибыли.

То же самое справедливо и для аккумуляторов электромобилей и электромобилей. Хотя технология продолжает развиваться, путь к конкурентоспособности теперь лежит через производство. Победителями станут те поставщики, которые смогут оптимизировать свои производственные процессы, эффективно их автоматизировать и производить продукцию высокого качества при низких затратах.

Этот путь может показаться сложным. Но там являются доступные стратегии, которые могут привести к повышению качества и производительности. Одной из таких стратегий является выбор материалов, особенно самоклеящихся лент (PSA).

Что ленты PSA предлагают для проектирования аккумуляторов?

Ленты PSA — это зрелая, сложная и разнообразная технология, используемая в широком спектре отраслей промышленности, включая автомобилестроение и транспорт. В зависимости от конфигурации лента может содержать один или два клея, которые прикрепляются к основе при приложении легкого давления, лицевую часть, обеспечивающую стабильность размеров и другие качества, а также подкладку, которая защищает клей до момента его нанесения.

Эти универсальные ленты легко помещаются в ограниченном пространстве, помогая при этом ограничить общую массу рюкзака. Они обеспечивают чистое и воспроизводимое применение и обычно совместимы с автоматизированными производственными процессами.

С точки зрения производства, такие преимущества могут сделать ленты PSA улучшенной альтернативой жидким клеям, которые требуют времени для отверждения и имеют различия в их применении; и механические крепления, которые увеличивают количество и массу деталей.

Ленты PSA также могут быть адаптированы для обеспечения качеств, выходящих за рамки простого склеивания. Некоторые примеры: Лицевые панели из электроизоляционной пленки могут повысить диэлектрическую защиту системы.

стратегия. Ленты в сочетании с огнезащитными материалами, такими как слюда, могут улучшить тепловую защиту. Ленты, ламинированные на лицевые панели из толстого пенопласта, могут обеспечить амортизацию хрупких компонентов.

Ленты PSA как решение для повышения технологичности конструкции

Важно отметить, что ленты PSA можно адаптировать не только для конечного использования, но и для конкретных задач самого производственного процесса. В этом суть ДФМ.

Дело в том, что производство аккумуляторов очень сложно на многих уровнях. Производство элементов, модулей и блоков предполагает использование различных подложек, жестких допусков и многослойных сборок, а также требований к электрическому и температурному управлению. Нерациональные производственные этапы и повреждение хрупких компонентов батареи являются болевыми точками и могут быть частыми явлениями для производителей, использующих традиционные методы склеивания и сборки.

Как ленты PSA устраняют болевые точки и оптимизируют производство аккумуляторов

Введите ленты PSA. Вот лишь несколько способов, которыми решение DFM может помочь оптимизировать производство аккумуляторов.

Ленты PSA сокращают этапы процесса, затраты и сложность производственных линий.

Использование лент PSA исключает некоторые трудоемкие этапы, связанные с традиционными методами склеивания и крепления. Как упоминалось ранее, ленты не требуют времени для отверждения. После приклеивания заклеенная деталь может сразу же перейти к следующему этапу производственного процесса. Это экономит время и устраняет необходимость в таком оборудовании, как печи для отверждения, что помогает управлять капитальными затратами.

Avery Dennison следующего поколения Volt Tough^ТМ Stretch предлагает яркий пример этих преимуществ.

Продукт представляет собой диэлектрическую изоляцию на основе ленты PSA, предназначенную для крепления к плоским металлическим заготовкам. Затем эти заготовки можно разрезать и штамповать в любую форму, необходимую для конструкции компонента батареи. «Растяжимость», заложенная в ленту, предотвращает разрыв или растрескивание диэлектрического барьера во время этих процессов.

Традиционные диэлектрические стратегии, такие как порошковое покрытие, могут усложнить и увеличить стоимость производственного процесса, независимо от того, выполняется ли он собственными силами или передается на аутсорсинг. В качестве ленты PSA ленту Volt Tough Stretch нового поколения легче наносить поточно, вручную или с помощью робота, что обеспечивает простоту и экономию средств.

Ленты PSA поддерживают автоматизацию и роботизированное применение.

Используя ленточные конструкции, адаптированные к их применению и методам автоматизации, производители электромобилей могут разрабатывать эффективные и действенные автоматизированные процессы. Ленты PSA поддерживают множество стратегий автоматизации, включая сбор и размещение вырезанных деталей, удаление и нанесение футеровки за один проход, а также широкополосное ламинирование для крупных компонентов, таких как охлаждающие пластины.

Поскольку приклеивание ленты PSA происходит сразу же после контакта с подложкой, вероятность смещения компонентов во время перемещения между станциями снижается. Это особенно важно для многослойных аккумуляторных сборок, где несоосность может привести к проблемам с электрическим зазором, неравномерным термическим контактам и сбоям последующих сборок.

Стабильность размеров – еще один плюс лент PSA, наносимых роботом. Носители на основе пленки, такие как ПЭТ, устойчивы к растяжению во время роботизированной обработки и размещения, что повышает точность позиционирования при высоких скоростях нанесения. Там, где сборки требуют соответствия по краям или неровным поверхностям, можно использовать нетканые или пенопластовые подложки, чтобы сбалансировать гибкость и совместимость с автоматизацией.

Для производителей аккумуляторов, ориентированных на масштабирование, ленты PSA, разработанные для роботизированного применения, могут помочь стабилизировать производственные линии, повысить производительность и повысить общую эффективность оборудования.

Ленты PSA помогают контролировать процент брака и повышать качество.

Многие материалы аккумуляторов деликатны и сложны в обращении, что делает их особенно уязвимыми для повреждений во время высокоскоростной сборки. Ленты PSA могут быть адаптированы, чтобы помочь производителям аккумуляторов ограничить вклад этих материалов в уровень отходов и брака.

Распространенная проблема возникает при снятии вкладыша. Такие материалы, как слюда или керамическая бумага, могут рваться, расслаиваться или ломаться при воздействии чрезмерного напряжения и силы.

Ленточные конструкции PSA, сочетающие в себе вкладыши с контролируемым высвобождением и соответствующим образом сбалансированными клеевыми системами, снижают механическое напряжение, оказываемое на эти материалы во время автоматического или полуавтоматического удаления. Это приводит к тому, что меньшее количество поврежденных деталей попадает в последующие процессы.

Такие производители, как Avery Dennison, могут точно настроить силу удаления лайнера с помощью таких подходов, как управление формулой высвобождения (низкое, среднее или высокое) и/или зональное покрытие клея.

Кроме того, ленты могут быть разработаны с учетом совместимости с системами технического зрения для поддержки встроенных проверок качества. Печатные вкладыши или пигментированные клеевые системы позволяют автоматизированному оборудованию проверять наличие и расположение деталей до того, как сборка будет продвигаться дальше по линии. Раннее выявление дефектов позволяет удалить несоответствующие детали до увеличения стоимости, тем самым снижая общую стоимость брака.

В масштабе такие постепенные улучшения усугубляются. Ленты PSA, оптимизированные для производства аккумуляторов, уменьшают повреждения при транспортировке, перекосы и дефекты на поздних стадиях, помогают повысить общий выход продукции и одновременно снизить производственные затраты.

Разработка решений DFM на основе ленты PSA для вашей производственной линии

Логичным первым шагом в создании решений на основе PSA-лент для ваших производственных нужд является поиск сотрудников, которые могут предоставить опыт и возможности, которыми вы, возможно, не обладаете. В отрасли работают различные производители лент PSA, которые могут выполнять эту роль.

Некоторые вопросы, которые следует учитывать при проверке производителей лент:

• Имеет ли производитель опыт и знания в области применения аккумуляторов?
• Имеет ли производитель возможности исследований и разработок для разработки необходимых мне решений?
• Есть ли у производителя желание разрабатывать индивидуальные решения? (Не все так делают.)
• Имеет ли производитель доступ к сети дополнительных компаний, таких как производители ленточных преобразователей и производителей функциональных материалов, которые могут иметь решающее значение для моего успеха?
• Предоставляет ли производитель ленты постоянную поддержку?

В идеале эти отношения начинаются на раннем этапе проектирования продукта. Это дает производителю ленты максимальные возможности для разработки решений, подходящих для вашего производственного процесса.

Моя компания Avery Dennison сотрудничает с OEM-производителями и поставщиками, чтобы адаптировать решения на основе PSA-ленты к конкретным конструкциям ячеек, модулей и корпусов. Мы предлагаем широкий спектр решений на основе PSA-лент для индустрии аккумуляторов для электромобилей, а наше портфолио подкреплено обширными возможностями исследований и разработок.

Об авторе

Макс ВанРаапхорст — менеджер по рынку хранения энергии в Avery Dennison Materials Group в Северной Америке. Обладая десятилетним техническим, торговым и маркетинговым опытом в области клеев и лент, Макс стремится помочь OEM-производителям и поставщикам решать проблемы проектирования, производства и производительности в быстро развивающемся сегменте хранения энергии.

Свяжитесь с Максом через LinkedIn