Adhésifs sensibles à la pression dans les batteries des véhicules électriques

Couramment utilisés dans les emballages de fin de ligne, les adhésifs sensibles à la pression (PSA) s'intègrent rapidement dans la production de batteries pour véhicules électriques (EV). Les matériaux thermofusibles offrent l'adhérence et la flexibilité nécessaires aux applications de laminage cellule-emballage et cellule-poche.

Pour être dosés, les PSA doivent être fondus. Les systèmes traditionnels de thermofusion fonctionnent comme des mijoteuses, faisant fondre le matériau de l'extérieur vers l'intérieur. Lorsque l'adhésif reste fondu pendant de longues périodes, il se carbonise. La carbonisation entraîne une dégradation de l'adhésif, une application incohérente, des lignes bouchées, une mauvaise conductivité thermique et des problèmes de sécurité.  

En clair, l'équipement utilisé pour coller les cartons ne fonctionne pas bien pour sceller les batteries. La production de véhicules électriques exige beaucoup plus de précision et de contrôle des données que l'emballage en fin de ligne.

L'équipement utilisé pour appliquer des adhésifs sensibles à la pression et d'autres adhésifs thermofusibles dans les batteries des véhicules électriques doit :

• faire fondre le matériau à la demande, évitant ainsi la carbonisation ;;
• être équipé d'un système de contrôle en boucle fermée et d'un système de suivi des données ;;
• s’intégrer dans des automates programmables (PLC) et des applicateurs robotisés.

Ces cinq questions vous permettront d'identifier l'équipement thermofusible adapté à votre ligne de batteries de véhicules électriques :

1. Peut-il suivre les performances du système ?
2. Comment permet-il d'économiser de l'argent ?
3. Pouvez-vous compter sur une qualité constante ?
4. Combien d'opérations de maintenance sont nécessaires ?
5. Dans quelle mesure le système est-il sûr pour les opérateurs d’équipement ?

La possibilité de surveiller les paramètres critiques, tels que la température, les niveaux de production et l'utilisation d'adhésifs  permet de créer une répétabilité et d'augmenter l'efficacité globale.

Pour améliorer encore les performances du système, demandez une surveillance à distance. Obtenir des mises à jour en temps réel sur un smartphone, une tablette ou un ordinateur peut vous aider à procéder à des ajustements rapides avant que quelque chose ne devienne problématique plus tard.

Il est essentiel que votre équipement puisse s'intégrer dans un processus de production de type robotique ou portique. La disponibilité d'un module de passerelle de communication (CGM) qui se connecte à Ethernet IP ou Profinet (par exemple) fait également partie intégrante du contrôle de processus.
 

Un bon système de thermofusion peut permettre de réaliser des économies d'exploitation dans ces domaines :

• Gain de temps : chauffer les adhésifs avant de les doser, ce qui prend du temps. Le temps nécessaire à la mise en service et au fonctionnement du système dépend de la dimension du réservoir et de sa surface de fusion. Les systèmes de thermofusion à volume élevé de matériaux démarrent beaucoup plus lentement qu'un système de thermofusion à la demande qui ne chauffe que le volume de production requis.
• Économies de maintenance : l'adhésif carbonisé à l'intérieur d'un réservoir, d'un tuyau ou d'un applicateur d'adhésif thermofusible entraîne une maintenance non planifiée et des temps d'arrêt. Le choix d'un système qui fait fondre suffisamment d'adhésif sensible à la pression (PSA) uniquement lorsque vous en avez besoin, élimine presque totalement la carbonisation et les coûts de maintenance qui en découlent.
• Économies de matériaux et contrôle de la qualité : les changements de viscosité des matériaux peuvent modifier le débit et entraîner une application excessive, ce qui gaspille de l'adhésif et nuit à la qualité. Des dimensions de billes légèrement différentes affectent la conductivité thermique et le poids d'une batterie de véhicule électrique.
   

La qualité constante dépend de la manière dont l'adhésif sensible à la pression (PSA) est manipulé, du fondoir à l'applicateur ou à la buse. L’équipement thermofusible doté d'un système de contrôle en boucle fermée peut garantir que le matériau reste à la température et à la viscosité souhaitées pour un dosage idéal.

Le contrôle en boucle fermée permet également d'éviter les deux principales causes d'irrégularité de la qualité du PSA : la carbonisation et le choc thermique.

• Lorsque la carbonisation se forme, elle bloque le système de fusion, le tuyau ou la buse, ce qui entraîne un dosage imprévisible des billes. 
• Le choc thermique se produit lorsque des granulés non fondus sont ajoutés à un matériau en fusion. Cela modifie la viscosité et entraîne une mauvaise performance de l'adhésif ainsi qu’un dosage irrégulier.
   

La carbonisation se produit généralement lorsqu'un système maintient l'adhésif sensible à la pression (PSA) chauffé pendant une longue période. Le matériau carbonisé colle aux parois du réservoir, aux flexibles, aux applicateurs et provoque des blocs qui doivent être nettoyés.

Le nettoyage de la carbonisation peut interrompre la production de batteries de véhicules électriques pendant plusieurs heures (s'il est nécessaire d'arrêter complètement le système et de le réchauffer à la température voulue).

L’équipement de fusion à la demande élimine la carbonisation en ne chauffant que la quantité d'adhésif nécessaire au moment voulu. Il permet également d'accélérer le temps de réchauffage ; pour être opérationnel en 15 minutes seulement.

Il est dangereux de travailler avec des systèmes thermofusibles manuels. Lors du remplissage des réservoirs, les opérateurs se trouvent à proximité de l'adhésif fondu, ce qui les expose à des risques de brûlures graves et à l'inhalation de fumées toxiques.

L'alimentation automatique en adhésif transfère le nouveau matériau au fur et à mesure des besoins, ce qui évite à l'opérateur d'entrer en contact avec les risques liés à l'adhésif chaud.