La asociación entre Plasmatreat y Venjakob sustituye a las costosas láminas de aluminio

El proceso de revestimiento de las celdas de las baterías sustituye al envasado en película

Dos empresas de Renania del Norte-Westfalia están revolucionando la producción de células de baterías en el segmento de la movilidad eléctrica

La colaboración entre Plasmatreat y Venjakob sustituye a la costosa envoltura en película

Combinación de la experiencia local de Westfalia Oriental-Lippe (Renania del Norte-Westfalia) y desarrollo de una solución innovadora para la producción internacional de baterías: Plasmatreat GmbH (Steinhagen) y Venjakob Maschinenbau GmbH & Co. KG (Rheda-Wiedenbrück) hacen ahora más eficiente y fiable la producción de baterías gracias a un nuevo proceso. Para conseguir un aislamiento eléctrico fiable, las celdas de las baterías limpiadas con plasma reciben un recubrimiento especial en lugar de un complejo revestimiento de película. Los fabricantes de baterías se benefician de la proximidad de ambas empresas, que colaboran para simular procesos en condiciones realistas y fabricar pequeñas series.

El segmento de la e-movilidad busca soluciones que aumenten aún más la fiabilidad de las baterías y mejoren la seguridad. Un punto de partida para la optimización es el aislamiento eléctrico. De forma convencional, las celdas de las baterías, especialmente las prismáticas, se recubren con una película. El proceso es costoso y lento y alberga fuentes de error. Ahora, un proceso innovador hace que la producción de pilas sea más eficaz, rápida y fiable: en lugar de una película, las pilas se recubren con una pintura / barniz especial. Las empresas Venjakob y Plasmatreat han unido sus conocimientos para lograrlo.

Plasmatreat - perfecta adherencia de la pintura mediante una limpieza ultrafina

Plasmatreat es líder mundial en el mercado de la tecnología de plasma atmosférico y ha desarrollado la tecnología de plasma al aire libre. En este caso, se utiliza para la limpieza ultrafina de la célula desnuda de la batería y permite una aplicación de pintura fiable y estable a largo plazo. El plasma al aire libre se aplica con precisión a la superficie metálica de las celdas de la batería en una unidad de tratamiento por plasma (PTU) a presión atmosférica utilizando aire comprimido simple y electricidad a través de boquillas especialmente desarrolladas. En comparación con los métodos de limpieza convencionales, el proceso es mucho más respetuoso con el medio ambiente, selectivo y apto para el uso en línea. Las superficies de las celdas de las baterías se limpian de forma fiable de finísimas capas de polvo y restos del proceso de producción, como aceites o grasas. Esto permite aplicar el revestimiento protector sin dejar huecos. Se consigue una adherencia a largo plazo.

Venjakob: recubrimiento sin contacto que minimiza las fuentes de error

La empresa de ingeniería mecánica Venjakob, especializada en líneas de revestimiento, ha desarrollado un sistema totalmente automatizado para un proceso continuo de revestimiento sin contacto. Aquí, las celdas de las baterías en diversos formatos se recubren con una pintura / barniz 100% tras una limpieza ultrafina mediante plasma al aire libre. Un portamoldes especialmente desarrollado garantiza que las zonas sensibles y los polos eléctricos de las celdas de la batería estén protegidos de forma fiable contra el exceso de pulverización. Como el proceso no requiere agarre, giro o manipulación de piezas, se minimiza el riesgo de dañar las celdas de la batería. El proceso sin contacto también permite aumentar la velocidad de producción. El curado inmediato de la pintura / barniz UV significa que las celdas pueden procesarse inmediatamente. Esto acelera todo el proceso de fabricación de baterías.

La innovación reside en la tecnología de transporte (interno)

Para prescindir de un portapiezas, el transportador de cinta se dotó de un raíl elevado sobre el que se colocan los módulos de células a poca distancia, de modo que las piezas que deben protegerse, a saber, los polos eléctricos, la válvula de desgasificación y el código DMC, queden protegidas de forma segura contra el exceso de pulverización durante todo el proceso de recubrimiento. Los módulos celulares son guiados a través del proceso mediante una cinta transportadora. Antes del primer ciclo de revestimiento, se colocan automáticamente en la cinta transportadora siguiente mediante una guía mecánica. En la cabina de recubrimiento, se recubren por los cinco lados con cinco pistolas fijas en un proceso continuo. Sin pinzamientos, sin giros, sin manipulación de piezas y, por tanto, sin riesgo de dañar los delicados módulos celulares. Tras el acabado industrial, las pilas se transportan automáticamente a través de un canal de secado UV para su secado. Desde allí, se transportan al siguiente ciclo de revestimiento y, a través de una cinta transportadora, a otro canal especial de secado UV. Por último, las celdas de batería recubiertas se transportan a la salida a través de una cinta transportadora accionada.

Éxito del proceso de fabricación alternativo

Diversos análisis confirman la gran eficacia del innovador recubrimiento aislante, que alcanza valores de resistencia adhesiva superiores a 15 MPa en ensayos de cizalladura por tracción. Los dos socios atribuyen el éxito del proyecto sobre todo a la excelente armonización en aspectos clave. Entre ellos se encuentran unos amplios conocimientos tecnológicos, unos estándares de calidad uniformemente elevados, una adaptabilidad flexible a los cambiantes requisitos de los clientes y una intensa comunicación basada en la confianza mutua. En este caso, los clientes comunes también se benefician de la proximidad, que ha permitido demostrar y evaluar la limpieza y el recubrimiento ultrafinos en un proceso casi en serie en Steinhagen y Rheda-Wiedenbrück.