Adesivi sensibili alla pressione nelle batterie per veicoli elettrici

Comunemente utilizzati nel packaging di fine linea, gli adesivi sensibili alla pressione (PSA) stanno rapidamente passando nella produzione di batterie per veicoli elettrici (EV). I materiali a caldo offrono l'adesione e la flessibilità necessarie per le applicazioni di laminazione cell-to-pack e pouch-cell.

Per essere erogati, i PSA devono essere fusi. I tradizionali sistemi hot melt funzionano come pentole a cottura lenta, fondendo il materiale dall'esterno verso l'interno. Quando l'adesivo fuso rimane inutilizzato per lunghi periodi di tempo, si verifica la carbonizzazione. La carbonizzazione provoca degradazione dell'adesivo, applicazione incoerente, linee ostruite, cattiva conduttività termica e problemi di sicurezza.  

In poche parole, l'apparecchiatura utilizzata per incollare i cartoni chiusi non è efficace per sigillare i pacchi batteria. La produzione di veicoli elettrici richiede molta più precisione e controllo dei dati rispetto al packaging di fine linea.

Le apparecchiature utilizzate per applicare adesivi a caldo sensibili alla pressione e di altro tipo nelle batterie dei veicoli elettrici devono:

• fondere il materiale su richiesta, prevenendo la carbonizzazione;
• essere dotate di controllo ad anello chiuso e tracciamento dei dati;
• integrarsi con il controller a logica programmabile (PLC) e gli applicatori robotici

Utilizzate queste cinque domande per identificare l'apparecchiatura hot melt giusta per la vostra linea di produzione di batterie per veicoli elettrici:

1. È in grado di tenere traccia delle prestazioni del sistema?
2. In che modo consente di risparmiare denaro?
3. Potete farvi affidamento per una qualità costante?
4. Quanta manutenzione è necessaria?
5. Quanto è sicuro il sistema per gli operatori addetti all'apparecchiatura?

La capacità di monitorare le metriche critiche, come la temperatura, i livelli di produzione e l'utilizzo dell'adesivo,  crea ripetibilità e aumenta l'efficienza complessiva.

Per migliorare ulteriormente le prestazioni del sistema, richiedete il monitoraggio remoto. Ottenere aggiornamenti in tempo reale su uno smartphone, un tablet o un computer può aiutarvi a effettuare regolazioni rapide subito prima che qualcosa diventi un problema in seguito.

È fondamentale che la vostra apparecchiatura possa integrarsi in un processo di produzione robotico o di tipo a portale. Anche la disponibilità di un modulo gateway di comunicazione (CGM) che si collega a Ethernet IP o Profinet (ad esempio) è parte integrante del controllo di processo.
 

Un buon sistema hot melt può fornire risparmi operativi in​queste aree:

• Risparmio di tempo: il riscaldamento degli adesivi prima dell'erogazione richiede tempo. Il tempo necessario per mettere in funzione il sistema dipende dalle dimensioni del serbatoio e dalla sua superficie di fusione. I sistemi a serbatoi hot melt con un elevato volume di materiale si avviano molto più lentamente rispetto a un sistema hot melt su richiesta che riscalda solo ciò che richiede la produttività.
• Risparmio sulla manutenzione: l'adesivo carbonizzato all'interno di un serbatoio hot melt, di un tubo flessibile o di un applicatore causa interventi di manutenzione non pianificati e tempi di inattività. Scegliendo un sistema che fonda una quantità sufficiente di adesivo sensibile alla pressione (PSA) solo quando serve, elimina quasi del tutto il problema della carbonizzazione e i relativi costi di manutenzione.
• Risparmio di materiale e controllo qualità:le variazioni nella viscosità del materiale possono modificare la portata e portare a un'applicazione eccessiva, uno spreco di adesivo e una qualità dannosa. Le dimensioni dei cordoni leggermente errate influiscono sulla conduttività termica e sul peso di una batteria EV.
   

La qualità costante dipende dal modo in cui l'adesivo sensibile alla pressione (PSA) viene gestito dall'unità di fusione all'applicatore o all'ugello. L'apparecchiatura hot melt con controllo ad anello chiuso può garantire che il materiale rimanga alla temperatura e alla viscosità desiderate per un'erogazione ideale.

Il controllo ad anello chiuso può anche prevenire le due cause principali della qualità incostante del PSA: carbonizzazione e shock termico.

• Quando si produce una carbonizzazione, essa blocca il sistema di fusione, il tubo o l'ugello, provocando un'erogazione imprevedibile del cordone. 
• Lo shock termico si verifica quando i pellet non fusi vengono aggiunti al materiale fuso. Ciò modifica la viscosità, causando scarse prestazioni adesive e un'erogazione incostante.
   

La carbonizzazione si verifica in genere quando un sistema mantiene l'adesivo sensibile alla pressione (PSA) riscaldato per lungo tempo. Questi residui si attaccano ai lati del sistema, ai tubi flessibili, agli applicatori e agli ugelli causando blocchi che devono essere puliti.

La pulizia dei residui può arrestare la produzione delle batterie EV per un periodo che va da 30 minuti a ore (se occorre arrestare completamente il sistema e poi riportarlo alla temperatura richiesta).

L'apparecchiatura di fusione su richiesta elimina la carbonizzazione riscaldando solo la quantità di adesivo necessaria quando serve. Ciò accelera anche il tempo di riscaldamento; potreste essere operativi in soli 15 minuti.

Lavorare con sistemi hot melt manuali è pericoloso. Durante il riempimento dei serbatoi, gli operatori si avvicinano all'adesivo fuso, esponendosi al rischio di ustioni gravi e di inalazione di fumi tossici.

Gli alimentatori automatici di adesivo trasferiscono nuovo materiale secondo necessità, per cui l'operatore non deve esporsi ai pericoli dell'adesivo a caldo.