Як стрічки PSA оптимізують виробництво акумуляторів

Спонсорується компанією Avery Dennison Performance Tapes.

Ленти можуть спростити складні процеси, допомогти у роботизованому збиранні, зменшити кількість відходів та багато чого іншого.

Автор: Макс ВанРаапхорст

У всьому світі на дорогах вже перебуває понад 60 мільйонів електромобілів. Це число кілька років тому здавалося неймовірним. Це підкреслює, як виробники електромобілів вийшли за межі простої доведення доцільності проекту та тепер повинні доводити його виробничу придатність — здатність швидко масштабувати виробництво, одночасно максимізуючи якість, безпеку та прибутки.

Те саме стосується акумуляторів для електромобілів та електротранспорту. Хоча технологія продовжує розвиватися, шлях до їх впровадження на ринок тепер проходить через виробництво. Успішними будуть ті постачальники, які зможуть оптимізувати свої виробничі процеси, ефективно автоматизувати їх та виробляти продукцію високої якості за низькою ціною.

Цей шлях може здатися складним. Але існують стратегії, які дозволяють досягти кращої якості та продуктивності. Однією з таких стратегій є вибір матеріалів, зокрема стрічок із термопластичним клеєм.

Що пропонують стрічки із термопластичним клеєм для проектування акумуляторів?

Тейпи PSA — це зріла, складна та різноманітна технологія, яка використовується у широкому спектрі галузей, включаючи автомобільну промисловість та транспорт. Залежно від конфігурації, тейп може містити один або два клеї, які зчіплюються з підложкою під дією невеликого тиску, поверхневий шар, що забезпечує стабільність розмірів та інші якості, а також захисний шар, який оберігає клей до моменту його застосування.

Ці універсальні тейпи легко вміщуються у вузьких просторах, водночас допомагаючи зменшити загальну масу упаковки. Вони забезпечують чисте та повторюване нанесення та зазвичай сумісні з автоматизованими процесами виробництва.

З точки зору виробництва, такі переваги можуть робити тейпи PSA кращою альтернативою рідким клеям, які потребують часу висихання та мають неоднаковість у процесі нанесення, а також механічним кріпленням, які збільшують кількість та масу деталей.

Наклейки PSA також можна налаштувати для забезпечення якостей, які виходять за межі простого з’єднання. Ось кілька прикладів: електрично ізоляційні плівкові основи можуть покращити діелектричний захист системи.

Наклейки, поєднані з матеріалами вогнезахисного захисту, такими як слюда, можуть підвищити термічний захист. Наклейки, ламіновані на товсті пінопластові основи, можуть забезпечити захист вразливих компонентів від ударів.

Наклейки PSA як рішення для проектування з урахуванням можливостей виробництва

Важливо те, що наклейки PSA можна налаштовувати не лише для кінцевого використання, а й для конкретних викликів самого процесу виробництва. У цьому полягає суть підходу DFM.

Факт у тому, що виробництво акумуляторів є надзвичайно складним на багатьох рівнях. Виробництво елементів, модулів та пакетів вимагає використання різних основ, суворих толеранцій та багатошарових конструкцій, а також дотримання вимог щодо електричного та теплового управління. Неефективні етапи виробництва та пошкодження крихких компонентів акумуляторів є проблемами, які часто трапляються у виробників, що використовують традиційні методи з’єднання та складання.

Як стрічки PSA вирішують ці проблеми та оптимізують виробництво акумуляторів

Саме тут на допомогу приходять стрічки PSA. Ось кілька способів, якими це рішення DFM може допомогти оптимізувати виробництво акумуляторів.

Стрічки PSA зменшують кількість етапів процесу, витрати на виробничу лінію та її складність

Використання стрічок PSA усуває деякі трудомісткі та часозатратні етапи, пов’язані з традиційними методами склеювання та кріплення. Як зазначалося раніше, такі стрічки не потребують часу висихання. Як тільки елемент прикріплений, його можна негайно перевести до наступного етапу виробничого процесу. Це дозволяє заощадити час та усуває потребу в обладнанні, такому як печі для висихання, що допомагає контролювати початкові інвестиції.

Avery Dennison next-gen Volt ToughTM Stretch є чудовим прикладом цих переваг.

Цей продукт — це рішення для діелектричної ізоляції на основі PSA-стрічки, розроблене для приклеювання до плоских металевих заготовок. Ці заготовки потім можна нарізати та пресувати у будь-які форми, необхідні для проектування компонента батареї. „Розтяжність“, передбачена у стрічці, запобігає розриву чи тріщинам діелектричного бар’єру під час цих процесів.

Традиційні методи діелектричної ізоляції, такі як покриття порошком, можуть додати складності та витрат до виробничого процесу, незалежно від того, чи він виконується власними силами, чи замовляється у сторонніх фахівців. Натомість PSA-стрічка Volt Tough Stretch нового покоління може легше застосовуватися безпосередньо під час виробництва, як вручну, так і за допомогою роботів, що сприяє простоті та економії коштів.

PSA-стрічки сприяють автоматизації та роботизованому нанесенню

Завдяки використанню стрічок, розроблених під конкретні умови застосування та методи автоматизації, виробники електромобілів можуть створювати ефективні та продуктивні автоматизовані процеси. Стрічки PSA підтримують різні стратегії автоматизації, зокрема підбір та розміщення деталей, видалення та нанесення захисного шару одним проходом, а також ламінування великих компонентів, як-от пластин для охолодження.

Оскільки з’єднання за допомогою стрічок PSA відбувається миттєво після контакту з основою, компоненти менш схильні до зсуву під час переміщення між станціями. Це особливо важливо для багатошарових конструкцій акумуляторів, де неправильне вирівнювання може призвести до проблем з електричним з’єднанням, нерівномірних теплових інтерфейсів та несправностей у подальшій сборці.

Стабільність розмірів є ще однією перевагою стрічок PSA, які використовуються за допомогою роботів. Носії на основі плівки, такі як PET, стійкі до розтягування під час маніпулювання та розміщення за допомогою роботів, що покращує точність розташування при високих швидкостях нанесення. У випадках, коли складання вимагає точного відповідності по краях або на нерівних поверхнях, можна використовувати неткані чи пінопластові носії для поєднання гнучкості з сумісністю з автоматизацією.

Для виробників батарей, які орієнтуються на масштаби виробництва, стрічки PSA, розроблені для використання з роботами, можуть допомогти стабілізувати виробничі лінії, покращити кількість готової продукції та підвищити загальну ефективність обладнання.

Стрічки PSA допомагають контролювати кількість відходів та підвищувати якість

Багато матеріалів для батарей є делікатними та складними у обробці, що робить їх особливо вразливими до пошкоджень під час швидкого складання. Стрічки PSA можна налаштувати індивідуально, щоб допомогти виробникам батарей зменшити кількість відходів та браку, спричиненого цими матеріалами.

Поширеною проблемою під час видалення захисних плівок є їхнє розривання. Матеріали на кшталт міки чи керамічного паперу можуть рватися, відшаровуватися або ламатися під дією надмірних напруг та сил.

Конструкції стрічок PSA, які поєднують плівки з контрольованим вивільненням із належним чином збалансованими системами клею, зменшують механічну напругу, яка діє на ці матеріали під час автоматизованого або напівавтоматизованого видалення. Це призводить до того, що менше пошкоджених деталей потрапляє у наступні етапи обробки.

Виробники на кшталт Avery Dennison можуть точно налаштувати силу видалення плівки шляхом контролю формули вивільнення (низька, середня чи висока) та/або зонового нанесення клею.

Крім того, стрічки можуть бути розроблені для сумісності з системами візуалізації з метою підтримки перевірок якості на кожному етапі виробництва. Друковані вкладки чи пігментовані клеючі системи дозволяють автоматизованому обладнанню перевіряти наявність та правильне розташування деталей перед подальшою обробкою. Раннє виявлення дефектів дає можливість видалити неякісні деталі ще до того, як буде додана додаткова цінність, тим самим зменшуючи загальну вартість відходів.

У масштабному виробництві такі поступові покращення накопичуються. Завдяки зменшенню пошкоджень під час обробки, неправильного розташування деталей та дефектів на пізніх етапах стрічки PSA, оптимізовані для виробництва акумуляторів, допомагають підвищити загальний рівень вихідної продукції та знизити виробничі витрати.

Інженерні рішення на основі стрічок PSA для вашої виробничої лінії

Логічним першим кроком у створенні рішень із тейпу PSA для ваших виробничих потреб є пошук партнерів, які можуть надати експертизу та можливості, яких у вас може бракувати власними силами. Цю роль можуть виконати різні виробники тейпу PSA, які працюють у цій галузі.

Деякі запитання, які варто врахувати під час оцінки виробників тейпу:

Чи має виробник досвід та експертизу у сфері батарейної промисловості?

Чи має виробник можливості для досліджень та розробок, щоб створити необхідні рішення?

Чи є у виробника бажання розробляти індивідуальні рішення? (Не у всіх це є.)

Чи має виробник доступ до мережі інших компаній, таких як перетворювачі тейпу та виробники функціональних матеріалів, які можуть бути вирішальними для мого успіху?

Чи надає виробник тейпу постійну підтримку?

Ідеально, якщо ці взаємини починаються на ранній стадії проектування продукту. Це дає виробникові стрічок максимальні можливості для розробки рішень, які підходять для вашого виробничого процесу.

Моя компанія, Avery Dennison, співпрацює з виробниками оригінального обладнання та постачальниками, щоб адаптувати рішення на основі стрічок PSA під конкретну конструкцію елементів, модулів та упаковок. Ми пропонуємо широкий спектр рішень на основі стрічок PSA для промисловості акумуляторів у сфері електромобільності, а наш портфель підкріплений потужними можливостями з досліджень та розробок.

Про автора

Макс ВанРафхорст є менеджером з ринку у сегменті енергозберігання в Avery Dennison Materials Group North America. Маючи десятирічний досвід у технічній роботі, продажах та маркетингу у галузі клеїв та стрічок, Макс прагне допомогти виробникам оригінального обладнання та постачальникам подолати проблеми з проектуванням, виробництвом та продуктивністю у стрімко розвиваючомуся сегменті енергозберігання.

Зв’яжіться з Максом через LinkedIn

Коментарі

Створіть обліковий запис. Вже зареєстровані? Увійдіть

Віртуальна конференція з інженерії електромобілів: вхід безкоштовний

Не пропустіть нашу наступну віртуальну конференцію 14–17 вересня 2026 року.

Зареєструйтесь на безкоштовні вебінари нижче, щоб забронювати своє місце та переглянути їх у прямому ефірі або за потреби.

Завантажити більше сеансів