La produzione dei moderni accumulatori di energia: una soluzione efficiente ed avanzata

Maggiore standardizzazione e flessibilità in termini di handling e automazione per i vostri processi produttivi

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Migliorate l'efficienza e riducete i costi con innovative soluzioni di produzione, per moderni accumulatori di energia

Energie rinnovabili e mobilità elettrica stanno via via crescendo di importanza. Accumulatori innovativi per veicoli elettrici e per unità stazionarie collegate alle fonti di energia rinnovabile, stanno rivoluzionando i sistemi di gestione dell’energia.Collegarli fra loro in un'ottica “smart grid” non è più un ideale futuristico.Oggi si richiedono approcci efficienti per una produzione conveniente e per una migliore qualità delle tecnologie di accumulo. Rexroth, ben conoscendo tali esigenze di mercato, sviluppa soluzioni personalizzate per specifici processi produttivi di batterie.

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Un'esperienza multitecnologica nelle soluzioni di automazione, per innumerevoli settori industrialiRexroth è un partner affidabile e di grande esperienza tecnologica nell'implementare sistemi di produzione ad alta efficienza per accumulatori e batterie di nuova concezione. Grazie a ciò, i nostri Clienti possono:

f ridurre i costi di produzione, grazie a innovative soluzioni di automazione altamente performanti

f migliorare nettamente qualità e durata di vita del prodotto finale grazie a collaudati processi di produzione e controllo uniti agli elevati standard di qualità delle tecnologie utilizzate

Rexroth è leader nelle tecnologie di automazione e possiede un solido know-how in numerosi settori industriali. In qualità di fornitore di soluzioni multitecnologiche siamo un partner competente per i nostri Clienti in tutto il mondo.

Situazione attuale

> 5 anni

Rapporto minimo EUR/kWh

Densità volumetrica250 Wh/L

150 Wh/kg

Densità gravimetrica

7000 cicli

N. cicli di ricarica

> 10 anni

Obiettivi strategici per le batterie

Maggiore durata di vita Minori costi di produzione

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Soluzioni personalizzate per le vostre esigenze cruciali

“Dry room”: massima affidabilità di produzione in condizioni di processo impegnativeBatterie altamente performanti richiedono processi produttivi molto impegnativi: la produzione deve avvenire in condizioni di “Dry Room” molto spinte.

f conformità ai più severi requisiti: umidità atmosferica ben inferiore all'1%

f impiego di materiali tecnologici espressamente sviluppati e collaudati per essere applicati in ambiente “dry room” come, ad esempio: plastiche, gomma, adesivi, lubrificanti e sigillanti

f garanzia di componenti certificati e di alta qualità, per un’affidabilità e repetibilità ottimale in tutti i processi

Le inclusioni di umidità possono corrodere gli elettroliti e, pertanto, vanno prevenute in modo affidabile. Rexroth offre tecnologie di alto livello per una produzione sicura, perfette per le condizioni di “dry room” e collaudate in numerose occasioni.

Camera bianca: le condizioni perfette per la massima qualità e per un vantaggio competitivoUna qualità eccellente è imprescindibile per massimizzare il rendimento e migliorare l'efficienza. Durante il processo di assemblaggio, la minima contaminazione potrebbe compromettere tale delicato equilibrio. Assicuratevi i migliori presupposti per il vostro ambiente di processo:

f componenti collaudati per una qualità di produzione impeccabile in condizioni di camera bianca

f protezione dalle scariche elettrostatiche sull'intera sequenza di processo

La contaminazione, ossia l'inclusione di particelle maggiori di 10 μm, può comportare cortocircuiti e ridurre sensibilmente la durata utile dell'unità ad accumulo di energia. Grazie alla nostra esperienza pluridecennale in avanzate tecnologie di automazione ed azionamento per camere bianche, possiamo fornirvi soluzioni affidabili e di alta qualità.

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Precisione ai massimi livelli: tecnologie all'avanguardia per mantenervi un passo avantiPrecisione ed affidabilità di produzione sono due presupposti cruciali per una produzione orientata al mercato. Sfruttiamo la nostra esperienza di engineering per creare processi efficienti e dalla qualità ineccepibile:

f tecnologie collaudate e di assoluta precisione, per celle di eccezionale qualità

f decenni di esperienza multitecnologicaRexroth attinge alla grande esperienza maturata nei processi “roll to roll” delle macchine da stampa per offrire vantaggi imbattibili nel processo di “coating” di alta qualità. Soluzioni di controllo multitecnologiche, inoltre, consentono di sincronizzare con esattezza gli assi elettrici e idraulici.

Standardizzazione con coerenza: concezioni di macchina best in class dalla flessibilità ineguagliabileLa tecnologia degli accumulatori si sta sviluppando ed evolvendo in forme sempre nuove. Per implementare requisiti specifici, occorre sfruttare appieno le potenzialità produttive:

f coerente standardizzazione multitecnologica f adattamento flessibile e risposte rapide al mutare dei

requisiti o delle dimensioni dei lotti f implementazione ottimale delle esigenze specifiche del

ClienteLa nostra esperienza, acquisita da diversi campi applicativi, ci aiuta a creare soluzioni veloci, flessibili e affidabili. Sappiamo fornirvi architetture convincenti ed altamente versatili, assicurandovi al contempo maggiore efficienza e sicurezza degli investimenti.

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Tecnologie avanzate per tutti i vostri processi strategici

Produzione di elettrodi Produzione di celle

Macinazione

Miscelazione

Coating

Compressione

Taglio longitudinale

Fissaggio dello stack

Applicazione dei contatti sui conduttori

Piegatura

Impilatura

Avvolgimento

Essicatura

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Assemblaggio dei moduli celle

Assemblaggio del battery packCamera a secco

Vuoto/atmosfera di gas protettivo

Fissaggio dello stack

Applicazione dei contatti sui conduttori

Imballaggio e sigillatura

Riempimento degli elettroliti

Formatura

Degassaggio

Stagionatura e verifica qualità Preassemblaggio del modulo celle,

applicazione dei contatti sul conduttore celle

Integrazione del BMS e installazione del sistema refrigerante

Carica

Housing

Inserimento e serraggio dei moduli celle

Verifica inline

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Produzione di elettrodi

Materiali attivi preparati in base a severi standardPer qualsiasi tipo di cella o di batteria da produrre, il processo produttivo inizia dalla preparazione dei materiali attivi. In questa fase, diversi componenti vengono pesati e miscelati nella giusta proporzione, triturati e infine combinati con solventi. Durante la triturazione, tali miscele devono essere perfette e riproducibili al tempo stesso e presentare particelle ordinate e di dimensioni identiche. Non è ammessa la presenza di contaminanti come ad esempio residui di abrasione lasciati dalle macchine.

Interazione di soluzioni perfetta per il processo di “coating”Il processo di “coating” comporta sfide impegnative per il vostro sistema di produzione, essendo determinante per le caratteristiche, il ciclo di vita e la densità energetica del prodotto. Tali criteri sono essenziali sia per le prestazioni che per l'efficienza della vostra produzione:

f applicazione ad alta velocità di strati sottili, dalle ristrette tolleranze e su ampie superfici

f “coating” su entrambi i lati contemporaneamente e recupero dei solventi durante la fase di essicazione

f controllo qualità inline continuo e cambio automatico dei rotoli di pellicola

Le soluzioni Rexroth vi offrono importanti vantaggi, incrementando la vostra produzione e l'efficienza delle vostre risorse.

Processo produttivo per elettrodi

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Sistema Motion Logic su base controllerQuesta versatile unità di controllo ha la possibilità di pilotare sia assi elettrici che idraulici:

f sincronizzazione degli assi e degli alberi elettrici per un massimo di 64 assi, tramite il bus per automazione sercos

f interfacce: sercos, PROFIBUS, PROFINET, DeviceNet, EtherNet/IP

f controllo ottimale di tiro, registro, svolgitore e temperatura

Cilindro meccanico EMCDisponibili in sei diverse dimensioni, i nostri cilindri elettromeccanici assicurano una precisa regolazione dei rulli:

f posizionamento preciso, grazie ad un'apposita unità viti a sfere integrata e precaricata

f sistema chiuso; superfici esterne in resistente acciaio inossidabile o in alluminio anodizzato

f vite ad elevato numero di sfere, per maggiori coefficienti di carico

Calandre high-end per una produzione ad alta precisioneLe calandre devono funzionare ad alte velocità e con la massima precisione, in margini inferiori ad 1 μm. Rexroth equipaggia i propri esclusivi moduli periferici con cilindri idraulici che spiccano per precisione e durata:

f sistemi completi dalla simulazione fino alle soluzioni di produzione totalmente automatizzate

f funzioni tecnologiche dedicate, abbinate a regolazioni di pressione e di posizione altamente precise

f alimentazione di pressione ad alta efficienza energetica, tramite pompe a velocità variabile con valvole a controllo dinamico

Le nostre soluzioni gestiscono con eleganza unità di controllo ed azionamenti, velocizzando ulteriormente la messa in servizio con componenti sofisticati ed efficienti al tempo stesso.

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Produzione di celle

Una produzione ad alta efficienza di celle eccellentiGli accumulatori devono avere requisiti diversi in funzione della loro applicazione: se le soluzioni mobili richiedono alti livelli di performance, quelle stazionarie devono presentare maggiore capacità di accumulo. Le celle sono un fattore cruciale per le prestazioni e la qualità delle batterie. Pertanto, sviluppare celle di qualità superiore e dall'eccellente densità di potenza è attualmente la maggiore sfida di mercato. Da specialista nelle tecnologie di automazione, Rexroth dispone dell'esperienza necessaria per consentire ai vostri impianti di produrre batterie in modo efficace.

Produzione di celle a soluzione ottimizzata e ad elevata affidabilità di processoL'inserimento delle pellicole di elettrodi negli elementi celle comporta diverse metodologie di produzione. Dalle celle “pouch” fino a quelle cilindriche o ad involucro rigido, puntiamo sempre a trovare la soluzione ideale:

f elevata dinamica e grande precisione in fase di separazione o sovrapposizione di anodi e catodi

f conformità ai requisiti per “dry room” e per camera bianca (umidità inferiore all'1% e assenza di particelle maggiori di 10 µm), oppure produzione in atmosfera di gas protettivo

f movimenti multiasse coordinati e ad alta precisione; efficiente interconnessione fra processi

L'esperienza Rexroth nella produzione in ambiente “dry room” e in camera bianca, incluse lunghe verifiche dei componenti, vi offre vantaggi cruciali quanto a standard qualitativi e ad affidabilità dei processi di produzione.

Processo produttivo per celle

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Automazione “chiavi in mano” con IndraMotionIndraMotion for Handling, la soluzione di automazione “chiavi in mano” del sistema EasyHandling, è ideale per movimentazioni punto-punto a tempi ottimizzati e per quelle lineari ad ottimizzazione di percorso:

f teach-in agevole e programmazione rapida f monitoraggio affidabile f tool diagnostico per un esercizio ad alta efficienza

energeticaAutomazione nella produzione di celle, per un'efficienza imbattibileSofisticate soluzioni di automazione possono portare la produzione di celle a livelli di produttività totalmente nuovi. Con la nostra soluzione intelligente EasyHandling potrete approfittare di interfacce meccaniche ed elettriche standardizzate, che velocizzeranno l'assemblaggio e la messa in servizio:

f progettazione, simulazione, configurazione e controllo con tool specifici su una singola piattaforma

f intuitiva messa in servizio assistita, per velocizzare tale fase

Il nostro sistema di movimentazione lineare risponde agli specifici requisiti di riempimento degli elettroliti:

f trasporto flottante ed esente da particelle dei pezzi in lavorazione

f eliminazione dei costosi passaggi per cavi: tutti i componenti elettronici sono esterni alla camera ad atmosfera controllata

Sistemi di trasferimento in ambienti impegnativiI nostri sistemi di trasferimento giocano un ruolo chiave nell’assicurare movimenti omogenei e fluidi. Sottoposti a test di resistenza e certificati per applicazioni in ambiente “dry room”, hanno superato innumerevoli sfide sul campo:

f design compatto f funzionamento esente da problemi in presenza di

umidità < 1% f certificazione per camere bianche classe ISO 6

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Assemblaggio dei moduli celle

Assemblaggio di moduli celle efficiente e flessibile con sistemi avanzatiIndipendentemente dalle esigenze di performance o dal tipo di celle utilizzato, i moduli celle richiedono particolari requisiti di produzione:

f occorre evitare danni alle celle in fase di prelievo e di handling, soprattutto in caso di forme e superfici variabili (ad es. celle “pouch”)

f elevata flessibilità nella progettazione delle linee di produzione, dato il rapido e dinamico evolversi delle tecnologie ad accumulo

Rexroth dispone di una vasta esperienza multitecnologica in questo settore. Ad esempio, offriamo sistemi di handling ad alte prestazioni estremamente sensibili e postazioni di lavoro manuali di concezione ergonomica.

Processo di assemblaggio per moduli celle

Una produzione di moduli celle personalizzataDurante l'assemblaggio dei moduli celle, le celle vengono disposte in appositi telai, sovrapposte e collegate. Per un modulo celle completo occorrono inoltre i conduttori in uscita, le schede circuiti per la gestione elettronica della batteria e gli elementi refrigeranti. Tutto ciò con elevatissimi requisiti di protezione dalle scariche elettrostatiche.Soprattutto per i lotti di minori dimensioni, i sistemi di produzione manuali spesso si dimostrano l'alternativa più conveniente, dati i minori costi d'investimento. Per quantità maggiori, è invece consigliabile un maggior grado di automazione.

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Software di progettazione MTproSoftware tool per la progettazione di sistemi convogliatori o sistemi di produzione manuali:

f selezione di componenti con funzione drag & drop, per progettare sistemi di assemblaggio e postazioni di lavoro

f funzione intelligente ManModel, per progettare postazioni di lavoro ergonomiche

f creazione automatica di distinte basi, per agevolare le ordinazioni dei componenti

Soluzioni di trasporto altamente produttive con sistemi convogliatori complessiIl trasporto è un aspetto fondamentale per un flusso di lavoro senza intoppi. Con i sistemi Rexroth potrete creare praticamente qualsiasi soluzione di trasporto personalizzata, ottenendo inoltre vantaggi decisivi:

f struttura compatta e dinamiche elevate, per rendimenti elevati

f componenti durevoli e a bassa manutenzione, dall'elevata disponibilità e dai ridotti costi d'esercizio

f completa idoneità ad ambienti con scariche elettrostatiche

Massima efficienza, concezione di sistema altamente flessibile e TCO ridotti, per offrirvi un chiaro vantaggio competitivo.

Sistemi di produzione manuali MPSUna produzione moderna richiede processi snelli e postazioni di lavoro ergonomiche, per coadiuvare il flusso di produzione, evitare scarti e ottimizzare il valore aggiunto:

f ampia gamma di parti e prodotti conformi ai requisiti ESD, per possibilità praticamente illimitate

f Integrazione di criteri “lean production”

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Assemblaggio del “battery pack”

Un assemblaggio conveniente e sicuro per “battery pack” potenti e di alta qualitàL'assemblaggio dei “battery pack” presenta le stesse condizioni critiche dell'intera sequenza di processo. Numerosi moduli celle vengono qui combinati per dare origine ad un impianto batteria personalizzato in base a speciali requisiti:

f prevenire ogni genere di cortocircuito f evitare le tensioni parassite causate dall'assemblaggio f massima priorità alla protezione degli operatori f serraggi sicuri per “battery pack” di qualità eccellente,

con documentazione completa di tutte le operazioni di serraggio

Rexroth vi offre la soluzione su misura più adatta ad ogni compito, per ottimizzare la vostra produzione e renderla più conveniente.

Processo di assemblaggio del “battery pack”

Soluzioni affidabili e sicure per la produzione del “battery pack”Un “battery pack”, composto da diversi moduli celle, è configurato per requisiti specifici e per le prestazioni desiderate. In fase di assemblaggio del pack, oltre ad un trasporto affidabile dei pesanti moduli celle e gruppi, sono essenziali sistemi di serraggio professionali. Il nostro sistema di serraggio offre vantaggi significativi: i collegamenti reversibili impiegati, infatti, consentono di sostituire singoli moduli in caso di avarie.

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Conformità a tutti i requisiti grazie a sistemi di serraggio specificiOffriamo precise tecnologie per tutti i compiti di serraggio importanti, coprendo un'ampia gamma settori industriali:

f dagli avvitatori manuali ergonomici fino a sistemi di serraggio ad automazione integrale

f un sistema di serraggio manuale efficiente ed altamente innovativo: l'avvitatore a batteria Nexo, per la massima libertà e flessibilità nelle postazioni di lavoro

I sistemi di serraggio elettrici Rexroth rispondono a tutte le importanti esigenze con ogni tipo di serraggio: dalle fasi critiche per la sicurezza, rischiose per l'incolumità in caso di avaria, a quelle cruciali per il funzionamento, che possono causare difetti ai prodotti se mal eseguite, fino alle operazioni di serraggio non critiche. Le tecnologie di serraggio ad alte prestazioni Rexroth sono sinonimo di affidabilità a 360°. Per la massima libertà e flessibilità nelle vostre postazioni di lavoro.

Sistemi di trasferimento per carichi pesantiConvogliatore modulare heavy-duty TS5. Particolarmente indicato come convogliatore a rulli per l'assemblaggio di “battery pack”, grazie all’elevata capacità di carico:

f i pezzi in lavorazione vengono trasportati direttamente su rulli, oppure su un apposito pallet

f Vari tipi di curve, deviatori ed elementi di posizionamento, per layout altamente personalizzabili

Per compiti speciali, soluzioni specialiPer proteggere gli operatori e i pregiati pezzi in lavorazione:

f kit di assemblaggio batterie per avvitatori manuali, per un assemblaggio flessibile e sicuro; disponibili anche per retrofitting

f speciali uscite isolate proteggono dalla tensione delle batterie operatori, utensili e la zona circostante

DCIT0005/11-2013© Bosch Rexroth AG 2013 Con riserva di modifiche.

La presente documentazione fornisce esclusivamente una descrizione del prodotto. Da essa non si può estrapolare una dichiarazione da parte nostra in merito ad una determinata caratteristica o ad un'idoneità per un determinato uso. I dati forniti non esonerano l’utente da proprie valutazioni e controlli. Occorre tener conto del fatto che i nostri prodotti sono soggetti ad un processo naturale di usura e invecchiamento.

Qui potete trovare il vostro referente di zona:www.boschrexroth.com/contact

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