Resposta Rápida

Comece pelo Seu Pack de Bateria, Não pela Máquina

Para um novo projeto de pack de bateria, as informações básicas normalmente começam com a célula e o pack finalizado.

Um fornecedor que faz essas perguntas antes de apresentar uma cotação está em uma posição muito melhor para recomendar o equipamento correto do que aquele que oferece imediatamente uma linha de produção padrão.

Verifique se o Fabricante Compreende Diferentes Processos de Packs de Baterias

Não existe um único processo de montagem adequado para todos os packs de baterias de lítio.

Packs de Baterias Cilíndricas

Um processo de produção de conjuntos de baterias cilíndricas inclui classificação da capacidade das células, aplicação de papel isolante, separação por tensão e resistência interna, inspeção CCD, soldagem por pontos, teste do BMS, teste do conjunto de baterias, embalagem e envelhecimento.
Dependendo do volume de produção, esses processos podem ser concluídos com máquinas independentes, uma configuração de produção semiautomática ou um sistema mais altamente automatizado.
A soldagem por pontos é particularmente importante porque a configuração da máquina deve corresponder ao material de conexão, à espessura, às dimensões do conjunto e ao layout de soldagem.

Conjuntos de baterias prismáticas

Os conjuntos de baterias prismáticas envolvem um conjunto diferente de processos. Para conjuntos ESS maiores, a produção inclui teste de OCV e resistência interna das células, empilhamento, prensagem, inspeção de polaridade, tratamento de terminais, limpeza a laser, soldagem a laser, instalação do BMS, teste EOL e teste de estanqueidade.
Células de grande formato também introduzem requisitos adicionais para manuseio de materiais, compressão de módulos, dispositivos de fixação e layout da linha de produção.
Por esse motivo, um fabricante que possui experiência apenas com equipamentos para baterias cilíndricas pode não ser necessariamente o fornecedor adequado para um grande projeto de montagem ESS com baterias prismáticas.

Certifique-se de que o nível de automação recomendado corresponde à sua produção

Mais automação não significa automaticamente uma linha de produção melhor.
Uma linha totalmente automática pode reduzir o manuseio manual e melhorar a consistência da produção, mas também exige um investimento inicial maior e é menos econômica quando o volume de produção ainda é baixo ou as especificações do produto mudam com frequência.
A produção semiautomática pode ser um ponto de partida melhor para produção piloto, múltiplos SKUs e empresas que esperam que seu volume de produção aumente gradualmente.
Um exemplo útil vem de um projeto de conjunto de baterias cilíndricas baseado principalmente em células 21700. O cliente planejava várias configurações de conjuntos, incluindo 2S4P, 6S3P, 6S4P e 8S5P. A produção inicial era esperada em apenas 500–1.500 conjuntos por mês, seguida por 3.000–7.000 conjuntos por mês e potencialmente até cerca de 15.000 conjuntos por mês após a expansão.
Nessa situação, comprar imediatamente uma grande linha totalmente automática não seria necessariamente a abordagem mais prática. Uma configuração de equipamentos em fases usando máquinas independentes ou semiautomáticas pode apoiar a produção inicial, permitindo a adição de equipamentos conforme a produção aumenta.
Este é um ponto importante para discutir com qualquer fabricante potencial:
Pergunte por que um determinado nível de automação está sendo recomendado, em vez de simplesmente perguntar quão automática a linha pode ser.

Verifique a compatibilidade das máquinas com sua linha real de produtos
A compatibilidade das máquinas deve ser avaliada cuidadosamente.
Uma declaração como “suporta células 21700” não significa automaticamente que o equipamento é adequado para todos os conjuntos de baterias 21700.
Por exemplo, um cliente que desenvolve conjuntos cilíndricos pode usar o mesmo formato de célula 21700 em vários produtos, mas fabricar conjuntos que variam de projetos compactos 2S4P a um conjunto 8S5P contendo 40 células. Portanto, dispositivos de fixação, deslocamento de soldagem, área de trabalho e requisitos de manuseio de materiais podem mudar significativamente.
O material de conexão também é importante. Um projeto pode usar níquel puro de 0,15 mm, enquanto outro pode exigir material de 0,20 ou 0,25 mm, tiras com ranhuras ou diferentes combinações de materiais.
Ao comparar fabricantes, peça que confirmem a compatibilidade de acordo com o conjunto real, e não apenas de acordo com o diâmetro da célula.
O mesmo princípio se aplica às células prismáticas.
Para um projeto ESS usando células de 3,2V 314Ah, o conjunto de baterias final do cliente foi especificado com 332,8V e 314Ah em uma configuração 1P104S. As dimensões do conjunto eram aproximadamente 2180 × 790 × 250 mm, e o projeto de conexão utilizava barramentos de alumínio de 2 mm.
Esses detalhes afetam diretamente o empilhamento, a compressão, a soldagem, o transporte, os dispositivos de fixação e o layout geral da linha.

Avalie a capacidade do fabricante de configurar um processo completo
Para a substituição de uma única máquina, pode ser suficiente trabalhar com um fornecedor especializado em máquinas.
Para um novo projeto de produção de conjuntos de baterias, porém, a interação entre as máquinas se torna muito mais importante.
A capacidade de classificação das células deve corresponder à capacidade de montagem posterior. O processo de soldagem deve ser adequado ao material de conexão selecionado. Os equipamentos de teste devem abranger as especificações elétricas do conjunto final. O layout da produção deve fornecer espaço suficiente para operadores, armazenamento intermediário, movimentação de materiais e expansão futura.
Um fornecedor que oferece uma solução completa de montagem de conjuntos de baterias deve, portanto, ser capaz de explicar não apenas o que cada máquina faz, mas também por que ela está incluída no processo.
Por exemplo, a solução da ACEY para conjuntos de baterias cilíndricas semiautomáticos combina processos como classificação de células, aplicação de papel isolante, separação por tensão e resistência interna, inspeção CCD, soldagem por pontos, teste do BMS, teste abrangente, embalagem e envelhecimento.
Para conjuntos de baterias prismáticas, a configuração dos equipamentos muda para corresponder a processos como classificação de células, empilhamento e prensagem, limpeza a laser, soldagem a laser e teste do conjunto.
A diferença entre essas soluções ilustra por que a seleção de equipamentos deve começar pelo conjunto de baterias, e não por uma lista fixa de máquinas.

Preste atenção aos requisitos de soldagem e conexão

A soldagem é uma das áreas em que informações incompletas do projeto podem facilmente levar à seleção da máquina errada.
Para conjuntos de baterias cilíndricas, o fornecedor deve compreender o material da tira de níquel, a espessura, o formato e o padrão de soldagem.
Para módulos de baterias prismáticas, a discussão envolve, em vez disso, materiais de barramento de alumínio ou outros, espessura dos barramentos, construção dos terminais e se a conexão será feita por soldagem a laser ou fixação mecânica.
Esses detalhes afetam o método de soldagem e a configuração dos equipamentos.
Antes de confirmar uma máquina de soldagem, é útil fornecer desenhos ou amostras sempre que possível. Assim, um fornecedor pode avaliar a estrutura real de união em vez de fazer uma recomendação baseada apenas no modelo da célula.

Não Ignore os Requisitos de Teste

A montagem do pacote de bateria não termina após as células serem conectadas.
O pacote de bateria finalizado precisa ser verificado de acordo com seus requisitos elétricos e de segurança, e a faixa de testes necessária pode variar consideravelmente entre os produtos.
No projeto cilíndrico mencionado anteriormente, por exemplo, o cliente exigiu que o equipamento final de teste suportasse pelo menos 150A de corrente contínua e até 300A de corrente de pico.
Um testador menor que, de outra forma, seria adequado para a tensão do pacote, portanto, não atenderia ao requisito do projeto.
Ao discutir equipamentos com um fabricante, a etapa de teste deve ser considerada juntamente com o processo de montagem, em vez de ser adicionada posteriormente.
Dependendo do projeto, o sistema de produção pode incluir testes de carga e descarga de células, testes do BMS, testes abrangentes do pacote e equipamentos de envelhecimento de baterias.

Considere Alterações no Produto e Expansão Futura

Os fabricantes de pacotes de bateria raramente produzem exatamente o mesmo produto para sempre.
Novos fornecedores de células podem ser introduzidos. A capacidade do pacote pode aumentar. SKUs adicionais podem ser adicionados, ou a produção pode passar de quantidades piloto para fabricação em maior volume.
Isso torna a flexibilidade uma parte importante da seleção de máquinas.
Para o projeto cilíndrico 21700 discutido acima, o cliente planejava usar células Samsung INR21700-50S como opção principal, enquanto também considerava células 21700 equivalentes. O cliente também queria que o equipamento oferecesse flexibilidade para formatos cilíndricos 18650 e outros formatos cilíndricos comuns no futuro desenvolvimento de produtos.
Esperava-se que o espaço de produção aumentasse de aproximadamente 500 m² inicialmente para uma instalação escalável preferida de cerca de 700–900 m².
Em um caso como este, dispositivos de fixação, faixas de trabalho das máquinas e layout da fábrica devem ser considerados tendo em mente produtos futuros.
Isso não significa que cada máquina deve suportar todas as baterias possíveis. Significa que o fabricante deve identificar quais partes do sistema podem ser ajustadas e quais alterações exigiriam equipamentos adicionais ou de substituição.

Pergunte Sobre o Layout da Fábrica Antes de Pedir uma Linha Completa

O espaço de produção disponível pode influenciar a seleção de equipamentos tanto quanto a capacidade.
Uma grande linha automatizada ESS requer espaço não apenas para o próprio equipamento de montagem, mas também para carregamento de materiais, operadores, inspeção, armazenamento intermediário, manutenção e produtos acabados.
Por exemplo, o projeto ESS prismático de 314Ah tinha uma área de oficina disponível de aproximadamente 84 × 60 metros. Isso fornece ao fornecedor de equipamentos um limite real ao planejar posições das máquinas, transportadores e fluxo de materiais.
Para uma produção menor de baterias cilíndricas, a mesma consideração ainda se aplica. Uma disposição modular de máquinas independentes pode se adaptar melhor à fábrica disponível e facilitar expansões posteriores.
Antes de solicitar uma linha completa, peça ao fabricante que forneça um layout preliminar de produção baseado nas dimensões reais da sua oficina.

Compare Fornecedores com Base na Solução Proposta, Não Apenas na Cotação

Duas cotações com preços diferentes podem não representar a mesma solução de produção.
Um fornecedor pode incluir testes de células, classificação, soldagem e teste do pacote finalizado, enquanto outra cotação cobre apenas as estações de montagem. Um pode projetar dispositivos de fixação para vários modelos de pacotes, enquanto outra cotação é baseada em uma única configuração. As faixas de teste, o nível de automação, as funções de dados e os equipamentos auxiliares também podem diferir.
Uma comparação significativa, portanto, precisa considerar o escopo de fornecimento juntamente com o preço.
Ao revisar cotações, verifique quais processos estão incluídos, quais máquinas são opcionais, quais formatos de produto são suportados, qual personalização é necessária e o que precisaria ser comprado posteriormente caso a produção aumente.
Isso torna muito mais fácil entender o investimento real, em vez de comparar apenas o valor final da cotação.

Verifique a Capacidade de Projeto e Personalização do Fabricante

Máquinas padrão funcionam bem quando o produto corresponde às condições de produção padrão. Projetos de pacotes de bateria, entretanto, geralmente contêm requisitos que não podem ser resolvidos simplesmente selecionando equipamentos de um catálogo.
As dimensões dos dispositivos de fixação podem precisar ser alteradas. O curso de soldagem pode precisar ser aumentado. Uma célula cilíndrica maior pode exigir uma estrutura de máquina modificada. Os dados de produção podem precisar se conectar ao MES de um cliente. O arranjo dos transportadores pode precisar se adaptar a uma fábrica existente.
Por esse motivo, é útil avaliar se o fornecedor possui capacidade de engenharia além da fabricação de máquinas.
A ACEY fornece equipamentos de montagem de pacotes de bateria para aplicações com células cilíndricas, prismáticas e pouch, incluindo soluções de montagem semiautomáticas e automáticas. Sua linha de equipamentos também abrange testes de células de bateria e testes de pacotes de bateria finalizados, permitindo que esses processos sejam considerados em conjunto ao planejar um sistema de produção.
Para projetos personalizados, a configuração do equipamento pode ser determinada de acordo com as especificações da bateria do cliente, o design do pacote, a capacidade de produção e as condições da fábrica, em vez de usar a mesma linha padrão para todos os projetos.

Verifique o Equipamento Antes do Envio

Antes que uma máquina personalizada ou linha de produção deixe a fábrica do fabricante, as funções de produção acordadas devem ser verificadas.
Para um projeto de pacote de bateria, isso é mais útil quando os testes são baseados no produto real ou em amostras representativas, em vez de apenas demonstrar que a máquina pode funcionar.
Os pontos principais devem incluir se a máquina consegue lidar com as dimensões especificadas da bateria, se o processo necessário pode ser concluído corretamente, se os parâmetros de soldagem ou teste atendem à faixa acordada e se a sequência de produção funciona conforme planejado.
Para uma linha completa, os compradores também devem esclarecer previamente o procedimento de aceitação para que ambas as partes saibam o que será verificado antes do envio.

O Suporte Pós-Venda Ainda é Importante — Mas Verifique o Que Ele Realmente Inclui

“Bom serviço pós-venda” é demasiado genérico para ser um critério de seleção útil.
Em vez disso, pergunte o que acontece depois que a máquina chega.
Confirme se o fornecedor oferece orientação de instalação, manuais de operação, treinamento de máquinas, suporte técnico remoto, peças sobressalentes e suporte contínuo de manutenção. Para linhas personalizadas, esclareça também como serão tratados os ajustes de software ou de processo caso o produto da bateria mude posteriormente.
A ACEY fornece serviços OEM e ODM, bem como suporte técnico pós-venda 24/7 para projetos de equipamentos de bateria. Para clientes internacionais, esses recursos são particularmente importantes porque a comunicação e a resolução de problemas frequentemente precisam continuar após a entrega do equipamento.

Perguntas a Fazer Antes de Escolher um Fabricante de Equipamentos para Packs de Bateria

Antes de solicitar uma cotação final, é útil verificar se o fornecedor consegue responder claramente às seguintes perguntas:

Conclusão

A escolha de um fabricante de máquinas de montagem de packs de baterias de lítio deve começar pelo seu produto de bateria, não por um catálogo de máquinas.
Um fornecedor capaz deve conseguir compreender a especificação da célula, a configuração do pack, os materiais de conexão, os requisitos elétricos, a meta de produção e o espaço disponível na fábrica antes de recomendar equipamentos.
Para uma operação pequena ou em desenvolvimento de baterias cilíndricas, isso pode significar começar com máquinas independentes flexíveis e aumentar gradualmente a automação. Para um projeto ESS de 314Ah de alto volume, pode ser necessária uma linha automatizada integrada que combine manuseio de células, empilhamento, compressão, processamento a laser, testes e rastreabilidade de dados.
O fabricante certo, portanto, não é necessariamente o fornecedor que oferece a maior linha de produção ou a cotação mais baixa. É aquele que consegue explicar claramente como cada parte do equipamento proposto corresponde ao seu pack de bateria e ao seu plano de produção.
ACEY New Energyfornece equipamentos de montagem de packs de baterias de lítio e soluções de produção personalizadas para baterias cilíndricas, prismáticas e pouch. Se você está planejando uma nova linha de produção de packs de baterias, fornecer as especificações das células, a configuração do pack, os materiais de conexão, a capacidade esperada e o espaço disponível na fábrica é um ponto de partida prático para a seleção de equipamentos.

Perguntas Frequentes
Que informações devo fornecer antes de solicitar uma cotação para uma linha de montagem de packs de baterias?
Comece pela aplicação da bateria, tipo e dimensões da célula, tensão e capacidade do pack, configuração série-paralelo, tamanho máximo do pack, material de conexão, capacidade de produção esperada e espaço disponível na fábrica. Desenhos do pack e amostras também são úteis quando disponíveis.

Devo escolher uma linha de montagem de packs de baterias semiautomática ou totalmente automática?
Depende principalmente do volume de produção, da variedade de produtos, dos requisitos de mão de obra e do plano de investimento. Equipamentos semiautomáticos são mais flexíveis para produção piloto e múltiplos SKUs, enquanto produtos de maior volume e relativamente estáveis podem justificar um nível maior de automação.

Uma linha de montagem de packs de baterias pode produzir diferentes packs de baterias?
Alguns equipamentos podem oferecer suporte a vários produtos por meio de configurações ajustáveis ou dispositivos de fixação intercambiáveis, mas a compatibilidade deve ser confirmada usando as dimensões reais das células e dos packs. Suportar o mesmo tipo de célula não significa automaticamente que todas as configurações de pack possam ser executadas no mesmo equipamento.

Quais equipamentos são necessários para um pack de bateria cilíndrica?
Dependendo do processo, os equipamentos incluem máquinas de classificação e seleção de células, máquinas de aplicação de papel isolante, soldadores por pontos, testadores de BMS, testadores abrangentes de baterias, equipamentos de embalagem e sistemas de envelhecimento.

Quais equipamentos são necessários para um pack de bateria ESS prismático?
O processo inclui testes de OCV e resistência interna das células, empilhamento e prensagem, inspeção de polaridade, limpeza a laser, soldagem a laser, instalação do BMS, testes EOL, testes de estanqueidade e equipamentos relacionados de manuseio de materiais. A configuração exata depende do projeto do módulo e do pack.

Por que o fabricante precisa da especificação da tira de níquel ou do barramento?
O tipo de material, a espessura e a geometria afetam o processo de soldagem e a configuração da máquina. Fornecer essas informações ajuda o fornecedor a determinar se a soldagem por pontos, a soldagem a laser ou outro método de conexão é adequado.

Uma linha de montagem de packs de baterias pode ser expandida posteriormente?
Sim, se a expansão for considerada durante o projeto inicial. Equipamentos autônomos modulares podem ser adicionados gradualmente, enquanto linhas automáticas podem ser planejadas com estações adicionais ou aumento de capacidade. O método de expansão deve ser discutido antes da primeira compra de equipamentos.

Como devo comparar cotações de diferentes fabricantes de equipamentos para baterias?
Compare o escopo completo, em vez de apenas o preço total. Verifique os processos incluídos, as especificações das máquinas, os tamanhos de baterias compatíveis, as faixas de teste, o nível de automação, os dispositivos de fixação, os equipamentos auxiliares, a personalização, a instalação e o suporte pós-venda.