Geavanceerde batterijproductie voor elektrische voertuigen met HepcoMotion’s V-geleidingsysteem

De samenstelling van een EV-batterij is afhankelijk van het type elektrische auto, maar over het algemeen bestaan ​​EV-batterijen uit afzonderlijke batterijcellen en modules die samenkomen om een ​​pakket te vormen. De batterij van een BMW i3 bijvoorbeeld, bestaat uit 96 batterijcellen. Twaalf cellen worden gecombineerd in één module en acht modules komen samen om één pakket te vormen. De productie van EV-batterijen vereist dat veel elementen met elkaar worden gecombineerd, waardoor het bijzonder geschikt is voor de productie in lange productielijnen. Ruimte is echter vaak schaars, waardoor een compact, ruimtebesparend systeem vereist wordt. De productie-indelingen kunnen variëren, maar de belangrijkste fabrikanten van EV-batterijen gebruiken allemaal een verticaal, gesloten geleidingssysteem, wat aanzienlijke voordelen biedt door de in beslag genomen ruimte volledig te gaan benutten. De voetafdruk blijft dezelfde, maar de productie kan worden verdubbeld door twee productielijnen parallel, verticaal uitgelijnd, boven elkaar te laten lopen. Een klein stuk geleiding, verticaal bewogen door een actuator, verbindt de onderste en het bovenste geleidingssystemen. Dit systeem is niet alleen ruimtebesparend, maar houdt het product ook in dezelfde richting, wat voordelig is bij de productie van EV-batterijen.

Bij een verticaal, gesloten geleidingssysteem is er een kleine opening tussen de hoofdproductielijn en het korte geleidingsdeel dat verticaal omhoog gaat om de bovenste en onderste rechtgeleidingen met elkaar te verbinden. Een traditioneel transportsysteem of bijvoorbeeld een profielrailgeleiding kunnen deze opening niet aan. Inderdaad, het kan voor vele lineaire geleidingssystemen een uitdaging zijn zulke openingen te overbruggen en ervoor te zorgen dat er een naadloze overgang bestaat die nodig is om de wagen over te brengen naar de andere zijde. De V-geleidingssystemen van Hepco kunnen voegen of openingen oversteken, waardoor ze een populaire keuze zijn in EV-batterij-toepassingen.

Hepco’s GV3 is een superieur, op het ‘V’-principe gebaseerd lineair geleidingssysteem, dat ontworpen is voor een breed scala aan lineaire toepassingen en automatiseringen.

Typisch werkend bij 1 m/s met een laadvermogen van 20 kg, bewegen de wagens zich door het systeem via dynamische geleidingsecties die verticaal uitgelijnd zijn met de aangrenzende geleidingen, waardoor een aanzienlijk gestroomlijnd proces wordt verkregen doorheen verschillende productiestadia. SK Innovation gebruikt Hepco’s wagens met 6 lagers, die openingen in de geleiding kunnen overbruggen, omdat vier lagers steeds in contact blijven met de rail wanneer ze over de opening rijden, waardoor de wagen steeds parallel blijft met de geleiding. Een centraal gemonteerde lineaire motoreenheid beweegt de wagens onafhankelijk van elkaar, wat zorgt voor complexe bewegingssequenties van de individuele wagens.

Als toonaangevend Koreaans chemisch bedrijf gebruikt LG Chem ook Hepco’s GV3 lineaire geleidingen in hun geautomatiseerd systeem dat EV-batterijfilm produceert. Wederom wordt een verticaal, gesloten geleidingssysteem gebruikt en worden de GV3 lineaire geleidingen geleverd als gekoppelde sets om het gesloten geleidingssysteem van 20 m te vormen. Met een breed productportfolio en een verscheidenheid aan verschillende configuraties, die bij uitstek geschikt zijn voor de fabricage van EV-batterijen, waaronder enkelvoudige V-geleidingen, wagens met 6 lagers en geassembleerde wagens met toegevoegde bovenplaat, heeft HepcoMotion een oplossing die aan vrijwel elke behoefte voldoet.

Een van de grootste uitdagingen in de elektrische auto-industrie is het produceren van het aanbod die aan de vraag voldoet. Dit is een exponentieel groeiende markt en zoals bij alle toepassingen die een hoge verwerkingscapaciteit vereisen, is weinig onderhoud essentieel voor het optimaliseren van productieprocessen. Een oplossing met weinig onderhoud betekent minder mankracht en minder stilstand, wat neerkomt op een aanzienlijke kostenbesparing. Handig is, dat wanneer een Hepco V-geleidingssysteem tekenen van slijtage vertoont, het proces eenvoudig is en niet te veel invloed heeft op de productietijd. De excentrische verstelmogelijkheid van de V-lagers kan worden gebruikt om snel en eenvoudig alle opgetreden speling weg te werken. Bovendien, wanneer de V-lagers het einde van hun berekende levensduur bereiken, kunnen ze afzonderlijk worden vervangen, en niet als een hele set, wat zowel tijd als geld bespaart. Een belangrijk punt om op te merken, is dat een V-geleidingssysteem niet catastrofaal zal falen, wat betekent dat buitensporige stilstandtijd en een volledige systeemverandering wordt vermeden.

Twee SL2’s zijn parallel opgesteld, geleverd als gekoppelde sets om het traject van 20 meter te maken, waar een aantal belangrijke processen worden uitgevoerd.

Deze toepassing vereist een consistent niveau van precisie om ervoor te zorgen dat de SL2-wagens, die het product vervoeren, correct zijn uitgelijnd met de productieapparatuur en -processen. Werkend op 2 m/s met een laadvermogen van 80N, is dit een toepassing voor hoge belastingen.

Flexibiliteit is ook een sleutelfactor bij de productie van EV-batterijen, aangezien fabrikanten voor elke automodel verschillende batterijen moeten produceren. Daarom moet, voor de verschillende formaten van EV-batterijen, het systeem snel en efficiënt aangepast kunnen worden . Omdat de wagens individueel aangestuurd worden met lineaire motortechnologie, kunnen de wagens eenvoudig worden geprogrammeerd om te voldoen aan de verschillende vereisten van de verschillende batterijen. Handig is, dat dit allemaal gedaan kan worden zonder dat het systeem opnieuw geconfigureerd hoeft te worden, waardoor productietijd wordt bespaard en daardoor de productdoorvoer wordt verhoogd.

Een andere reden waarom Hepco in dit type toepassing vaak de voorkeur geniet, is vanwege de hoge mate van toegevendheid.

Voor klanten zoals SK Innovation die 2 x 50 meter geleidingen gebruiken, is de mogelijkheid om effectief te werken zonder deze oppervlakken te bewerken een grote kost- en tijdsbesparing.

Aangezien elektrische voertuigen blijven evolueren naar een levensvatbare keuze voor reguliere bestuurders, zien de langetermijnvooruitzichten op de markt voor elektrische autobatterijen er positief uit. Met eindgebruikers, waaronder SK Innovation, LG Chem en Samsung SDI, voldoen de V-geleidingssystemen van Hepco aan de veeleisende behoeften van de grootste producenten van EV-batterijen en zijn ze een belangrijk productie-element dat bijdraagt aan een schonere, milieuvriendelijke toekomst.