Porte-pièces serrables destinés au processus de formation de cellules prismatiques

Dans la fabrication de cellules lithium-ion prismatiques, le processus de formation est un facteur critique pour la qualité : lors de la première charge électrochimique (formation) et du stockage qui s'ensuit (vieillissement), la chimie de la cellule est stabilisée, le film SEI se forme et les performances futures de la cellule sont définies. Parallèlement, la cellule est soumise à des contraintes thermiques et mécaniques élevées.
Afin d'éviter toute déformation de la cellule, toute surchauffe ou toute perte de performance, une fixation contrôlée et sans contrainte est essentielle .

Avec le système de porte-pièces ZELL Battery, les fabricants de cellules disposent d'une plateforme pouvant être serrée et refroidie par eau, qui a été développée pour toutes les étapes importantes du processus autour de la formation - tout en améliorant considérablement la qualité des cellules, le contrôle du processus et la possibilité d'automatisation.

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Étapes du processus – dans quels cas la batterie ZELL peut-elle être utilisée ?

Les systèmes de support ZELL Battery peuvent prendre en charge les étapes de fabrication suivantes :

1. Remplissage d'électrolyte (filling)
   - Un logement stable empêche le basculement et les fuites ; intégration d'un bac d'égouttage en option
2. Application de pression (Pre-Press)
   - Précontrainte à faces parallèles contre le gonflement par réaction électrochimique
3. Formation (charge/décharge)
   – Stabilité thermique lors de la génération de chaleur
4. Maturation (phase de maturation)
   – Conservation pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours, dans le même plateau – ne se déforme pas
5. Contrôle final (OCV, IR, tri)
   - contact & mesure possibles directement dans le support
6. Nettoyage, mise en tampon & transfert au montage des modules
   - le support reste dans le système jusqu'à l'étape suivante du processus - pas de reconditionnement nécessaire

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Concept technique de ZELL Battery

Le support doté de fixations réglables et d'une conception adaptée au processus :

• Des éléments de serrage dotés d'une force de pression définie empêchent le gonflement des cellules pendant la charge
• Compartiment pour formats prismatiques d'une hauteur comprise entre 80 et 300 mm, configurable pour accueillir plusieurs compartiments par plateau
• Construction robuste en acier inoxydable et composants isolants (non conducteurs d'électricité)
• Compatible avec l'Industrie 4.0: suivi DMC, RFID ou QR en option pour la traçabilité des lots et la documentation des processus
• Automatisable: compatible avec la robotique, les AGV, les systèmes de levage et les solutions de palettisation

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Aperçu des avantages techniques et économiques

Pour la qualité des cellules et le contrôle des processus :

• Pression uniforme = moins de gonflement, meilleur parallélisme des plans
• Reduzierte Zelltemperaturdrift während Formierung (ΔT < ±1,5 °C)
• Minimisation des défauts cellulaires (déformation, hétérogénéité SEI, formation de gaz)
• Force de serrage reproductible = caractéristiques des cellules plus stables

Pour l'automatisation et l'efficacité :

• Pas besoin de recharger entre les processus
• Gain de temps de processus grâce à un flux de matériel continu
• Moins de rebuts et de retouches grâce à une manipulation contrôlée
• Durée de vie élevée : >1.000 utilisations par support pour une utilisation industrielle

Pour l'intégration et la traçabilité :

• Attribution des lots sans faille par gravure en série ou DMC
• Compatible avec les systèmes MES/ERP
• Intégration facile dans les systèmes de moulage et de test existants

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Conclusion : ZELL Battery - cellule stable, processus stable

Le processus de formation détermine la qualité de chaque cellule de batterie prismatique. Avec le système de porte-pièces ZELL Battery, les fabricants de cellules disposent d'une solution modulaire, thermiquement et mécaniquement stable, qui réduit les sources d'erreur, permet l'automatisation et améliore les performances des cellules à long terme.

Un support - de nombreuses étapes de processus - une valeur cellulaire maximale.