Portapiezas sujetables y refrigerados por agua para el proceso de conformado de celdas prismáticas

El proceso de conformado es un factor crítico de calidad en la producción de células prismáticas de iones de litio: durante la carga electroquímica inicial (conformado) y el posterior almacenamiento (envejecimiento), se estabiliza la química de la célula, se forma la película SEI y se define el rendimiento posterior de la célula. Al mismo tiempo, la célula soporta elevadas cargas térmicas y mecánicas.
Para evitar la deformación de la célula, el sobrecalentamiento o la pérdida de rendimiento, es crucial una fijación controlada y sin tensiones con una gestión térmica activa.

El sistema de portapiezas ZELL Battery proporciona a los fabricantes de células una plataforma sujeta con abrazaderas y refrigerada por agua que se ha desarrollado para todos los pasos del proceso relacionados con el conformado y, al mismo tiempo, mejora significativamente la calidad de la célula, el control del proceso y la capacidad de automatización.

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⚙️ Etapas del proceso: dónde puede utilizarse la batería ZELL

Los sistemas portapilas ZELL pueden soportar los siguientes pasos de fabricación:

1. Relleno de electrolito (Filling)
   - Soporte estable que evita vuelcos y fugas; integración opcional de bandeja recogegotas
2. Aplicación de presión (pretensado)
   - pretensado plano-paralelo contra el hinchamiento por reacción electroquímica
3. Formación (carga/descarga)
   - Mantenimiento térmicamente estable con desarrollo de calor; refrigeración activa por agua o conexión de aceite térmico
4. Envejecimiento (fase de maduración)
   - almacenamiento de horas a días en la misma bandeja - temperatura constante y dimensionalmente estable
5. Inspección final (OCV, IR, clasificación)
   - Posibilidad de contacto y medición directamente en el transportista
6. Limpieza, almacenamiento y transferencia al módulo de montaje
   - el soporte permanece en el sistema hasta el siguiente paso del proceso - no es necesario volver a embalar

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Concepto técnico de ZELL Battery

El soporte combina fijaciones mecánicamente tensables con un control activo de la temperatura y un diseño orientado al proceso:

• 🔧 Los elementos de sujeción con presión de contacto definida evitan que la célula se infle durante la carga
• 💧 Canales integrados de refrigeración por agua o guías de aceite térmico: disipación homogénea del calor a mayor temperatura de moldeo.
• 🔒 Portacubetas para formatos prismáticos de 80-300 mm de altura, configurable para múltiples cubetas por bandeja.
• 🧱 Construcción robusta de acero inoxidable y componentes aislantes (no conductores de electricidad)
• 🧠 Compatible con Industria 4.0: seguimiento DMC, RFID o QR opcional para trazabilidad de lotes y documentación de procesos
• 🤖 Se puede automatizar: compatible con robótica, AGV, sistemas de elevación y soluciones de paletización.

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Resumen de las ventajas técnicas y económicas

Para la calidad de las células y el control del proceso:

• Presión uniforme = menor hinchazón, mayor paralelismo de planos
• Reduzierte Zelltemperaturdrift während Formierung (ΔT < ±1,5 °C)
• Minimización de los defectos celulares (deformación, falta de homogeneidad SEI, formación de gas)
• Fuerza de sujeción reproducible = características celulares más estables

Por automatización y eficacia:

• No es necesario recargar entre procesos
• Ahorro de tiempo de proceso gracias al flujo continuo de material
• Menos residuos y repeticiones gracias a una manipulación controlada
• Larga vida útil: >1.000 usos por soporte en aplicaciones industriales

Para la integración y la trazabilidad:

• Asignación de lotes sin fisuras mediante grabado en serie o DMC
• Compatible con sistemas MES/ERP
• Fácil integración en los sistemas de conformado y ensayo existentes

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Conclusión: ZELL Battery - célula estable, proceso estable

El proceso de conformado determina la calidad de cada célula prismática. El sistema de portapiezas ZELL Battery ofrece a los fabricantes de pilas una solución modular, térmica y mecánicamente estable que reduce las fuentes de error, permite la automatización y mejora el rendimiento de las pilas a largo plazo.

Un soporte - muchos pasos de proceso - valor máximo de la célula.