Kleje reagujące na nacisk stosowane w akumulatorach pojazdów elektrycznych

Kleje reagujące na nacisk (PSA), powszechnie stosowane na końcu linii produkcyjnych przeznaczonych do pakowania, szybko trafiają do produkcji akumulatorów do pojazdów elektrycznych (EV). Materiały termotopliwe zapewniają przyczepność i elastyczność niezbędne podczas laminowania ogniw jako pakietu (CPT) oraz ogniw kieszeniowych.

Aby możliwe było ich dozowanie, PSA muszą zostać stopione. Tradycyjne systemy wykorzystywane w przypadku substancji termotopliwych działają jak kuchenki, powoli topiąc materiał od zewnątrz do środka. Jeśli proces ten zostanie wydłużony, klej ulegnie zwęgleniu. Zwęglanie spowoduje degradację kleju, jego niespójne nakładanie, zatykanie przewodów, niewłaściwe przewodnictwo cieplne oraz problemy z bezpieczeństwem.  

Mówiąc najprościej, urządzenia wykorzystywane do klejenia kartonów nie sprawdzają się w przypadku uszczelniania zestawów akumulatorów. Produkcja pojazdów elektrycznych wymaga znacznie większej precyzji oraz kontroli nad danymi, niż w przypadku procesów pakowania wykonywanych na końcu linii produkcyjnej.

Sprzęt wykorzystywany do nakładania klejów reagujących na nacisk oraz innych klejów termotopliwych stosowanych w akumulatorach pojazdów elektrycznych musi:

• stopić materiał na żądanie, jednocześnie zapobiegając jego zwęglaniu;;
• mieć rozwiązanie umożliwiające sterowanie w pętli zamkniętej oraz śledzenie danych;;
• zapewniać możliwość integracji z programowalnym sterownikiem logicznym (PLC) oraz zrobotyzowanymi urządzeniami nakładającymi klej.

Wykorzystaj tych pięć pytań, aby wybrać odpowiednie urządzenia przeznaczone do topienia na gorąco dla swojej linii akumulatorów do pojazdów elektrycznych:

1. Czy mogę śledzić wydajność systemu?
2. W jaki sposób oszczędza to pieniądze?
3. Czy można na nim polegać, jeśli chodzi o zapewnianie stałej jakości?
4. Jakich nakładów konserwacyjnych wymaga?
5. W jakim stopniu system ten jest bezpieczny dla operatorów sprzętu?

Możliwość monitorowania krytycznych wskaźników, takich jak temperatura, poziomy produkcji i zużycie kleju,  zapewnia powtarzalność oraz zwiększa ogólną wydajność.

Aby w jeszcze większym stopniu zwiększyć wydajność systemu, warto dodać funkcję monitorowania zdalnego. Otrzymywanie w czasie rzeczywistym aktualnych informacji na swój smartfon, tablet lub przeglądanie tego typu danych na komputerze może pomóc w dokonywaniu szybkich korekt, zanim dana kwestia urośnie do rangi problemu.

Niezwykle ważne jest również, aby sprzęt zapewniał możliwość zintegrowania ze zrobotyzowanym lub bramowym procesem produkcyjnym. Integralną częścią sterowania procesem jest także dostępność modułu bramki komunikacyjnej (CGM), łączącego się na przykład z siecią Ethernet IP lub Profinet.
 

Odpowiedni system klejenia na gorąco jest w stanie zapewnić oszczędności operacyjne w następujących obszarach:

• Oszczędność czasu: podgrzewanie klejów przed wykonaniem dozowania wymaga czasu. Czas potrzebny do uruchomienia systemu uzależniony jest od wielkości zbiornika i jego powierzchni topienia. Systemy zbiorników przeznaczonych do topienia na gorąco mieszczące duże ilości materiału uruchamiają się znacznie wolniej niż systemy topienia na żądanie, które podgrzewają tylko takie ilości materiału, jakich wymaga zapewnienie wydajności produkcji.
• Oszczędności związane z konserwacją: zwęglenie kleju w zbiorniku, wężu lub aplikatorze powoduje konieczność przeprowadzenia nieplanowanych konserwacji oraz przestoje. Wybór systemu, który będzie zapewniał topienie wystarczających ilości kleju wrażliwego na nacisk (PSA) jedynie w sytuacji, gdy będzie on potrzebny, niemalże eliminuje problem zwęglenia i związane z nim koszty konserwacji.
• Oszczędność materiału i kontrola nad jakością: zmiany związane z lepkością materiału mogą przekładać się na szybkość przepływu, prowadząc do aplikowania zbyt dużych ilości materiału lub marnowania kleju oraz do pogorszenia jakości. Różnice w wielkości kropel wpływają na przewodność cieplną i wagę akumulatorów pojazdów elektrycznych.
   

Utrzymywanie stałej jakości uzależnione jest od sposobu przenoszenia kleju wrażliwego na nacisk (PSA) z urządzenia topiącego do aplikatora lub dyszy. Urządzenia przeznaczone do topienia na gorąco ze sterowaniem w pętli zamkniętej są w stanie zapewnić utrzymanie żądanej temperatury i lepkości materiału w celu uzyskania idealnego dozowania.

Sterowanie w pętli zamkniętej może również zapobiegać dwóm głównym przyczynom uzyskiwania niespójnej jakości PSA: zwęglaniu i szokowi termicznemu.

• W przypadku zwęglenia, blokuje ono system topienia, wąż lub dyszę, co z kolei prowadzi do dozowania kropli o niemożliwej do przewidzenia wielkości. 
• Szok termiczny ma miejsce, gdy do stopionego materiału dodawane są nieroztopione granulki. Zmienia to lepkość, powodując słabą wydajność kleju i niespójne dozowanie.
   

Zwęglanie zwykle ma miejsce, gdy system przez dłuższy czas utrzymuje ciepło kleju wrażliwego na nacisk (PSA). Zwęglony materiał przywiera do ścianek zbiornika, węży, aplikatorów i dysz, powodując zatory, które należy usunąć.

Usuwanie zwęglonego materiału może zatrzymać produkcję akumulatorów przeznaczonych do pojazdów elektrycznych na czas od 30 minut do wielu godzin (w przypadku konieczności całkowitego wyłączenia systemu oraz jego ponownego podgrzania do odpowiedniej temperatury).

Urządzenia przeznaczone do topienia na żądanie eliminują problem zwęglania, podgrzewając jedynie wymaganą ilość kleju wtedy, gdy jest on potrzebny. Przyspiesza to również czas rozgrzewania; dzięki czemu rozpoczęcie pracy możliwe jest w ciągu zaledwie 15 minut.

Praca z wykorzystaniem ręcznych systemów klejenia na gorąco jest niebezpieczna. Podczas napełniania zbiorników operatorzy znajdują się w bezpośredniej bliskości roztopionego kleju, co naraża ich na poważne oparzenia i wdychanie toksycznych oparów.

Automatyczne podajniki kleju w razie potrzeby przenoszą nowy materiał, eliminując konieczność kontaktu operatora z gorącym materiałem.