Yazarlar: Saeyeong Jeong, Avrupa Pil Endüstrisi Yöneticisi, SMC Europe ve Sean Mackenzie, Mühendis, SMC Avrupa Teknik Merkezi
HAZİRAN 2025
Küresel olarak çevre dostu enerjiye geçişte hızlanma gözlemlerken, pil endüstrisi geleceğin ekonomisinin temel taşı olarak ortaya çıkıyor. Elektrikli araç kullanımının hızla yaygınlaşması, yenilenebilir enerjinin artan kullanımı ve devam eden teknolojik yenilikler, yüksek performanslı pillere olan talebin arttığı anlamına geliyor. www.nature.com/articles/s41467-025-55861-7
Buna karşılık, pil üretim teknolojileri hızla gelişiyor ve daha hassas ve verimli üretim süreçleri gerektiriyor. Nature Communications'da yayınlanan 'Ölçekte Yüksek Kaliteli Pil Üretimi İçin Zorluklar ve Fırsatlar' başlıklı makale, performansı, güvenliği ve dayanıklılığı korumanın büyük ölçekli pil üretim süreçlerinizde önemli bir zorluk olduğunu vurguluyor.
Bu zorlukların üstesinden gelmek için, pil hücresi üretimi için optimize edilmiş otomasyon sistemleri her zamankinden daha önemli hale geliyor.
Doğru otomasyon bileşenlerini seçmenin önemi
Lityum iyon pil üretiminde hurda oranları önemli ölçüde değişebilir; en üst düzey üreticiler için yaklaşık %5, standart üreticiler için yaklaşık %10 ve hatta ilk üretim artış aşamalarında %30'u bile aşabilir. Bu yüksek hurda oranlarına birçok faktör katkıda bulunsa da en kritik olanlardan biri makine üreticileri veya pil tesisi üretim mühendisleri tarafından uygunsuz otomasyon bileşenlerinin seçilmesidir.
Uygunsuz bileşenler kullandığınızda, hurda oranları elektrot üretiminden hücre montajına, formasyona ve pil modülü ve paket montajına kadar sürecin tüm aşamalarında artabilir ve sonuçta genel üretkenliği azaltabilir.
Bu durumu ele almak için SMC, pil üretim süreçleriniz için optimize edilmiş otomasyon çözümleri sunarak hurda oranlarını düşürmenize ve üretim verimliliğini en üst düzeye çıkarmanıza yardımcı olur
25A serisi: Yüksek kaliteli pil üretimi için en uygun seçim
Malzeme kısıtlamaları
Otomasyon bileşenleri genellikle belirli miktarlarda bakır veya çinko içerebilen alüminyum alaşımları veya döküm metaller gibi malzemeler içerir. Bu metal parçacıkları, bileşen çalışması sırasında aşınma, sürtünme, mekanik stres veya ısı kaynaklı deformasyon nedeniyle pil hücrelerinize girebilir. Bu tür parçacıklar bir pil hücresine sızarsa, kısa devrelere neden olabilir veya kimyasal reaksiyonları tetikleyerek hem kaliteyi hem de güvenliği tehlikeye atabilir. Bu nedenle otomasyon bileşenlerini seçerken dikkatli olmak önemlidir.
25A serimiz, öncelikle bakır ve çinko içeren metallerin kullanımını kısıtlayarak pil üretim ortamları için ideal bir çözüm sunar. Seri, aktüatörler, yön kontrol valfleri, tutucular, bağlantı parçaları ve hava yolu ekipmanlarını kapsayan 200'den fazla temel model içerir; hepsi, kontaminasyon risklerini en aza indirmeye ve pil üretiminizde güvenliği sağlamaya yardımcı olan malzeme kısıtlamalarıyla tasarlanmıştır.
SMC'nin aktüatörleri, kompakt kılavuz silindiri – 25A-MGP Serisi
SMC'nin yön kontrol valfleri, kompakt 5 portlu solenoid valfi – 25A-JSY Serisi
SMC'nin hava yolu ekipmanı, FRL kombinasyon üniteleri – 25A-AC-D Serisi
Kuru oda: Düşük çiğ noktasına dikkat edin
Pil hücresi üretim ortamlarında nem, pil performansı ve güvenliğinde kritik bir rol oynar. Nem çok yüksekse, elektrolit nemi emebilir, kimyasal reaksiyonları, metal parçaların korozyonunu ve performans düşüşünü tetikleyebilir. Öte yandan, nem çok düşükse, elektrotlar ve ayırıcılar kuruyabilir, çatlaklara ve iletkenliğin azalmasına neden olabilir ve bu da nihayetinde pil verimliliğini düşürür.
Sonuç olarak, pil üretimi genellikle kuru odalar olarak bilinen özel ortamlarda gerçekleşir. Bu ortamlarda, çiğlenme noktası basıncı -50°C'nin altında tutulur; bu, elektrolit kirlenmesini önlemek ve pil kalitenizi en üst düzeye çıkarmak için önemlidir. Ancak, bu tür ortamlarda, otomasyon bileşenlerindeki yağlayıcıların buharlaşması veya sızdırmazlık malzemelerinin sertleşmesi gibi sorunlar ortaya çıkabilir ve bu da ekipmanlarda operasyonel sorunlara neden olabilir.
Bu zorlukların üstesinden gelmek için, düşük çiğlenme noktası ortamlarına uygun gresler kullanan otomasyon bileşenlerini seçmek çok önemlidir.
SMC'nin 25A serisi, -80°C kadar düşük çiğlenme noktalarında bile etkili bir şekilde çalışabilen gresler içerir. Bu yetenek, bileşenlerin pil üretimi gibi özel ortamlarda standart üretim ortamlarında olduğu gibi aynı dayanıklılığı ve performansı korumasını sağlar. Sonuç? Üretim sürecinizin daha iyi bir şekilde istikrarını ve üretkenlik ve kalite düşüşü sorunlarının etkili bir şekilde önlenmesini elde edersiniz.
Pil üretimi için ek çözümler
Pil üretim sürecinde ortaya çıkan güvenlik ve verimlilik zorluklarını ele almak için birçok yenilikçi çözüm sunabiliriz. SMC, patlamaya dayanıklı; korozyon direnci; elektrostatik deşarj önleme; lazer uygulamaları için sıcaklık kontrolü; kablosuz iletişim sistemleri ve hava yönetim sistemleri gibi özelliklere sahip çeşitli ürünler aracılığıyla güvenli ve istikrarlı bir üretim ortamı oluşturmaya yardımcı olur. Bu çözümler daha yüksek üretkenliğe ve daha düşük maliyetlere katkıda bulunur.
Daha spesifik olarak, hava yönetimi gibi sistemler aracılığıyla tüketim izleme, yalnızca enerji verimliliğini artırmada değil, aynı zamanda dijitalleşmeyi desteklemede de önemli bir rol oynar. Bu yetenek, öngörücü bakım stratejileri geliştirmek için temel oluşturur. Dahası, SMC açık kablosuz sistemi (OPC-UA), ürün portföyümüze ait olmasalar bile IO-Link teknolojisi sensörlerinden veri toplamak üzere tasarlanmıştır.
SMC'nin Hava Yönetim Sistemi – 25A-AMS20/30/40/60 Serisi
Patlamaya ve korozyona dayanıklı
Akü hücreleri için elektrolit doldurma işlemi, elektrolitin düşük tutuşma noktası nedeniyle yangın veya patlama açısından yüksek riskli bir işlemdir. Ek olarak, akünün tekrarlanan şarj ve deşarj yoluyla aktive olduğu oluşum süreci sırasında termal kaçak ve tutuşma riski vardır. Bunu ele almak için, bu kritik işlemlerde güvenliği sağlamak üzere ATEX sertifikalı bileşenler (silindirler, solenoid valfler, basınç anahtarları gibi) sunuyoruz.
Dahası, bazı otomasyon bileşenleri, akü üretimi sırasında kullanılan kimyasallara (elektrolitler gibi) uzun süre maruz kaldığında korozyona uğrayabilir veya sertleşebilir. Bu, bileşenleri dış darbelere ve titreşime karşı savunmasız hale getirebilir ve potansiyel olarak kirleticiler üretebilir. Bu nedenle, işleme bağlı olarak mükemmel korozyon ve kimyasal dirence sahip ürünler gereklidir. Örneğin, yüksek saflıkta ürünler (paslanmaz çelik silindirler ve bağlantı parçaları gibi) olmazsa olmazdır. Akü üretim ortamları için olağanüstü korozyon ve kimyasal direnç sağlayan bileşenler sunuyoruz.
SMC'nin korozyona dayanıklı çözümleri, paslanmaz çelik silindir – CG5-S/CJ5-S Serisi
Elektrostatik deşarj çözümleri
Pil üretimi gibi aşırı kuru ortamlarda statik elektrik kolayca birikebilir. Pil hücrelerinizde biriken statik yük, üretimde patlama ve yangın riskini artırabilir veya voltaj testi sırasında yanlış okumalar üreterek kalite sorunlarına yol açabilir. Bu durumu ele almak için statik elektriği hızla ortadan kaldırabilen ve kontrol edebilen çeşitli iyonlaştırıcılar (çubuklar, nozullar, fanlar dahil) sunuyoruz. Ayrıca anti-statik ekipman (ürün) da sunuyoruz.
SMC'nin çubuk tipi iyonlaştırıcısı – IZS51 Serisi
SMC'nin ince çubuk tipi iyonlaştırıcısı, ayrı kontrolör – IZT44/45 Serisi
SMC'nin nozul tipi iyonlaştırıcısı – IZN10E Serisi
Sıcaklık kontrol çözümleri
Hücre montajı sırasında lazer tabanlı çentikleme veya sekme kaynağı gibi işlemlerde, lazer osilatörünün aşırı ısınmasından kaynaklanan sorunları önlemek için hassas sıcaklık kontrolü esastır. Ek olarak, aktivasyon süreci (şarj ve deşarj, eskitme) sırasında, hassas bir oda sıcaklığının korunması, pil hücrelerinizin özelliklerini ve kalitesini artırabilir.
Termo soğutucularımız, bu işlemlerde ekipmanın sıcaklığını sıkı bir aralıkta tutmaya yardımcı olarak, üretkenliğin ve kalitenin iyileştirilmesine katkıda bulunur.
SMC'nin F-Gazsız (CO2 soğutucu) termo-soğutucusu, standart tip – HRSC Serisi
Esnek ve güvenilir pil hücresi kullanımı için kablosuz iletişim
Hızlı hareketler, dönen elemanlar ve dar alanlarla karakterize edilen zorlu pil üretim ortamlarında, kablolu iletişim aşınmaya, bağlantı kesilmesine ve bakım sorunlarına maruz kalabilir. Bu özellikle robotik tutucular ve pil hücreleri için taşıma sistemleri için geçerlidir.
SMC Kablosuz Saha Veri Yolu Sistemi, geleneksel kablolu iletişimi güvenli ve güvenilir kablosuz iletimle değiştirerek sağlam bir çözüm sunar. Sistemin benimsenmesi, hareketli parçalarda karmaşık kablo yönlendirme ihtiyacını ortadan kaldırarak bakım maliyetlerinizi önemli ölçüde azaltır ve daha kompakt ve esnek ekipman tasarımlarına olanak tanır.
Kablosuz iletişimi benimseyerek, kritik taşıma sistemlerinde daha yüksek çalışma süresi, daha fazla tasarım özgürlüğü ve daha iyi güvenilirlik elde edebilirsiniz - tüm bunları yaparken kurulumu ve sistem entegrasyonunu basitleştirirsiniz.
SMC´nin kablosuz sistemi, kompakt tip – EXW1 Serisi
Uzmanlık pili
Pil üretim sektöründeki sektör lideri şirketlerle 20 yılı aşkın iş birliği deneyimine sahip olan SMC, pil hücresi üretimi için optimize edilmiş otomasyon bileşenleri sağlar. Pil üretim sürecine ilişkin derin bir anlayışa dayanarak, ilk ekipman tasarımından pil hücrelerinizin seri üretimine kadar özel çözümlerle arıza oranlarını azaltmaya, güvenliği iyileştirmeye ve ekipman çalışma süresini artırmaya katkıda bulunuyoruz.
Dahası, çözümlerimiz öngörücü bakım stratejileri ve fabrika dijitalleştirmesi dahil olmak üzere modern gereksinimleri karşılar.
