Respuesta rápida

Comience con su paquete de baterías, no con la máquina

Para un nuevo proyecto de paquete de baterías, la información básica normalmente comienza con la celda y el paquete terminado.

Un proveedor que hace estas preguntas antes de cotizar está en una posición mucho mejor para recomendar el equipo correcto que uno que ofrece inmediatamente una línea de producción estándar.

Compruebe si el fabricante comprende los diferentes procesos de paquetes de baterías

No existe un único proceso de ensamblaje adecuado para todos los paquetes de baterías de litio.

Paquetes de baterías cilíndricas

Un proceso de producción de paquetes de baterías cilíndricas incluye la clasificación de capacidad de las celdas, la aplicación de papel aislante, la clasificación de voltaje y resistencia interna, la inspección CCD, la soldadura por puntos, las pruebas del BMS, las pruebas del paquete de baterías, el embalaje y el envejecimiento.
Dependiendo del volumen de producción, estos procesos pueden completarse con máquinas independientes, una disposición de producción semiautomática o un sistema más altamente automatizado.
La soldadura por puntos es especialmente importante porque la configuración de la máquina debe coincidir con el material de conexión, el grosor, las dimensiones del paquete y la disposición de soldadura.

Paquetes de baterías prismáticas

Los paquetes de baterías prismáticas implican un conjunto diferente de procesos. Para paquetes ESS más grandes, la producción incluye pruebas de OCV y resistencia interna de las celdas, apilado, prensado, inspección de polaridad, tratamiento de terminales, limpieza láser, soldadura láser, instalación del BMS, pruebas EOL y pruebas de hermeticidad.
Las celdas de gran formato también introducen requisitos adicionales para la manipulación de materiales, la compresión de módulos, los accesorios de fijación y la disposición de la línea de producción.
Por esta razón, un fabricante que solo tiene experiencia con equipos para baterías cilíndricas no necesariamente es el proveedor adecuado para un proyecto de ensamblaje ESS de gran formato prismático.

Asegúrese de que el nivel de automatización recomendado coincida con su producción

Más automatización no significa automáticamente una mejor línea de producción.
Una línea totalmente automática puede reducir la manipulación manual y mejorar la consistencia de producción, pero también requiere una mayor inversión inicial y es menos económica cuando el volumen de producción aún es bajo o las especificaciones del producto cambian con frecuencia.
La producción semiautomática puede ser un mejor punto de partida para la producción piloto, múltiples SKU y empresas que esperan que su volumen de producción aumente gradualmente.
Un ejemplo útil proviene de un proyecto de paquete de baterías cilíndricas basado principalmente en celdas 21700. El cliente planificó varias configuraciones de paquetes, incluidas 2S4P, 6S3P, 6S4P y 8S5P. Se esperaba que la producción inicial fuera de solo 500–1.500 paquetes al mes, seguida de 3.000–7.000 paquetes al mes y potencialmente hasta alrededor de 15.000 paquetes al mes después de la expansión.
En esta situación, comprar inmediatamente una gran línea totalmente automática no necesariamente sería el enfoque más práctico. Una configuración de equipos por fases que utilice máquinas independientes o semiautomáticas puede respaldar la producción inicial y permitir añadir equipos adicionales a medida que aumenta la producción.
Este es un punto importante que se debe discutir con cualquier fabricante potencial:
Pregunte por qué se recomienda un nivel particular de automatización, en lugar de simplemente preguntar cuán automática puede ser la línea.

Compruebe la compatibilidad de la máquina con su gama real de productos
La compatibilidad de la máquina debe evaluarse cuidadosamente.
Una afirmación como “admite celdas 21700” no significa automáticamente que el equipo sea adecuado para todos los paquetes de baterías 21700.
Por ejemplo, un cliente que desarrolla paquetes cilíndricos puede utilizar el mismo formato de celda 21700 en varios productos, pero fabricar paquetes que van desde diseños compactos 2S4P hasta un paquete 8S5P con 40 celdas. Por lo tanto, los accesorios de fijación, el recorrido de soldadura, el área de trabajo y los requisitos de manipulación de materiales pueden cambiar significativamente.
El material de conexión también importa. Un proyecto puede utilizar níquel puro de 0,15 mm, mientras que otro puede requerir material de 0,20 o 0,25 mm, tiras ranuradas o diferentes combinaciones de materiales.
Al comparar fabricantes, pídales que confirmen la compatibilidad según el paquete real y no solo según el diámetro de la celda.
El mismo principio se aplica a las celdas prismáticas.
Para un proyecto ESS que utiliza celdas de 3,2 V y 314 Ah, el paquete de baterías terminado del cliente se especificó con 332,8 V y 314 Ah con una configuración 1P104S. Las dimensiones del paquete eran aproximadamente 2180 × 790 × 250 mm, y el diseño de conexión utilizaba barras colectoras de aluminio de 2 mm.
Esos detalles afectan directamente al apilado, la compresión, la soldadura, el transporte, los accesorios de fijación y la disposición general de la línea.

Evalúe la capacidad del fabricante para configurar un proceso completo
Para un reemplazo de una sola máquina, puede ser suficiente trabajar con un proveedor especializado de máquinas.
Sin embargo, para un nuevo proyecto de producción de paquetes de baterías, la interacción entre las máquinas adquiere mucha más importancia.
La capacidad de clasificación de celdas debe coincidir con la capacidad de ensamblaje posterior. El proceso de soldadura debe ser adecuado para el material de conexión seleccionado. Los equipos de prueba deben cubrir las especificaciones eléctricas del paquete terminado. La disposición de producción debe proporcionar suficiente espacio para operadores, almacenamiento intermedio, movimiento de materiales y futura expansión.
Por lo tanto, un proveedor que proporcione una solución completa de ensamblaje de paquetes de baterías debe poder explicar no solo qué hace cada máquina, sino también por qué se incluye en el proceso.
Por ejemplo, la solución de paquetes de baterías cilíndricas de ACEYsemiautomáticacombina procesos como clasificación de celdas, pegado de papel aislante, clasificación de voltaje y resistencia interna, inspección CCD, soldadura por puntos, pruebas del BMS, pruebas completas, embalaje y envejecimiento.
Para paquetes de baterías prismáticas, la configuración del equipo cambia para adaptarse a procesos como clasificación de celdas, apilado y prensado, limpieza láser, soldadura láser y pruebas del paquete.
La diferencia entre estas soluciones ilustra por qué la selección de equipos debe comenzar con el paquete de baterías y no con una lista fija de máquinas.

Preste atención a los requisitos de soldadura y conexión

La soldadura es una de las áreas donde la información incompleta del proyecto puede conducir fácilmente a una selección incorrecta de la máquina.
Para paquetes de baterías cilíndricas, el proveedor debe comprender el material, el grosor, la forma y el patrón de soldadura de la tira de níquel.
Para módulos de baterías prismáticas, la discusión implica en cambio materiales de barras colectoras de aluminio u otros materiales, el grosor de las barras colectoras, la construcción de terminales y si la conexión se realizará mediante soldadura láser o fijación mecánica.
Estos detalles afectan el método de soldadura y la configuración del equipo.
Antes de confirmar una máquina de soldadura, es útil proporcionar dibujos o muestras siempre que sea posible. De esta manera, un proveedor puede evaluar la estructura de unión real en lugar de hacer una recomendación basada únicamente en el modelo de celda.

No ignore los requisitos de prueba

El ensamblaje del paquete de baterías no termina después de conectar las celdas.
El paquete de baterías terminado debe comprobarse de acuerdo con sus requisitos eléctricos y de seguridad, y el rango de pruebas requerido puede variar considerablemente entre productos.
En el proyecto cilíndrico mencionado anteriormente, por ejemplo, el cliente exigió que el equipo de pruebas final admitiera al menos 150 A de corriente continua y hasta 300 A de corriente máxima.
Por lo tanto, un equipo de pruebas más pequeño que, por lo demás, sea adecuado para el voltaje del paquete no cumpliría con los requisitos del proyecto.
Al hablar sobre los equipos con un fabricante, la etapa de pruebas debe considerarse junto con el proceso de ensamblaje, en lugar de añadirse como una consideración posterior.
Dependiendo del proyecto, el sistema de producción puede incluir pruebas de carga y descarga de celdas, pruebas del BMS, pruebas integrales del paquete y equipos de envejecimiento de baterías.

Considere los cambios del producto y la expansión futura

Los fabricantes de paquetes de baterías rara vez producen exactamente el mismo producto para siempre.
Se pueden incorporar nuevos proveedores de celdas. La capacidad del paquete puede aumentar. Se pueden añadir SKU adicionales, o la producción puede pasar de cantidades piloto a una fabricación de mayor volumen.
Esto hace que la flexibilidad sea una parte importante de la selección de equipos.
Para el proyecto de celdas cilíndricas 21700 mencionado anteriormente, el cliente planeaba utilizar celdas Samsung INR21700-50S como opción principal, al tiempo que consideraba celdas 21700 equivalentes. El cliente también quería que el equipo ofreciera flexibilidad para 18650 y otros formatos cilíndricos comunes en futuros desarrollos de productos.
Se esperaba que el espacio de producción aumentara de aproximadamente 500 m² inicialmente a una instalación escalable preferida de alrededor de 700–900 m².
En un caso como este, las matrices, los rangos de trabajo de las máquinas y la distribución de la fábrica deben considerarse teniendo en cuenta los productos futuros.
Esto no significa que cada máquina deba admitir todas las baterías posibles. Significa que el fabricante debe identificar qué partes del sistema pueden ajustarse y qué cambios requerirían equipos adicionales o de reemplazo.

Pregunte por la distribución de la fábrica antes de pedir una línea completa

El espacio de producción disponible puede influir en la selección de equipos tanto como la capacidad.
Una línea ESS automatizada de gran tamaño requiere espacio no solo para los propios equipos de ensamblaje, sino también para la carga de materiales, los operadores, la inspección, el almacenamiento intermedio, el mantenimiento y los productos terminados.
Por ejemplo, el proyecto ESS de celdas prismáticas de 314 Ah disponía de un área de taller de aproximadamente 84 × 60 metros. Esto proporciona al proveedor de equipos un límite real al planificar las posiciones de las máquinas, los transportadores y el flujo de materiales.
Para la producción de baterías cilíndricas de menor tamaño, también se aplica esta consideración. Una disposición modular de máquinas independientes puede adaptarse mejor a la fábrica disponible y facilitar futuras ampliaciones.
Antes de pedir una línea completa, solicite al fabricante que proporcione una distribución preliminar de producción basada en las dimensiones reales de su taller.

Compare a los proveedores según la solución propuesta, no solo según la cotización

Dos cotizaciones con precios diferentes pueden no representar la misma solución de producción.
Un proveedor puede incluir pruebas de celdas, clasificación, soldadura y pruebas del paquete terminado, mientras que otra cotización cubre únicamente las estaciones de ensamblaje. Uno puede diseñar matrices para varios modelos de paquetes, mientras que otra cotización se basa en una sola configuración. Los rangos de prueba, el nivel de automatización, las funciones de datos y los equipos auxiliares también pueden diferir.
Por lo tanto, una comparación significativa debe considerar el alcance del suministro junto con el precio.
Al revisar las cotizaciones, compruebe qué procesos están incluidos, qué máquinas son opcionales, qué formatos de producto son compatibles, qué personalización se requiere y qué tendría que comprarse posteriormente si aumenta la producción.
Esto facilita mucho la comprensión de la inversión real, en lugar de comparar únicamente el importe final de la cotización.

Compruebe la capacidad del fabricante para proyectos y personalización

Las máquinas estándar funcionan bien cuando el producto coincide con las condiciones de producción estándar. Sin embargo, los proyectos de paquetes de baterías suelen contener requisitos que no pueden resolverse simplemente seleccionando equipos de un catálogo.
Es posible que sea necesario modificar las dimensiones de las matrices. Puede ser necesario aumentar el recorrido de soldadura. Una celda cilíndrica de mayor tamaño puede requerir una estructura de máquina modificada. Es posible que los datos de producción deban conectarse con el MES del cliente. La disposición de los transportadores puede tener que adaptarse a una fábrica existente.
Por esta razón, resulta útil evaluar si el proveedor cuenta con capacidad de ingeniería además de capacidad de fabricación de máquinas.
ACEY proporciona equipos de ensamblaje de paquetes de baterías para aplicaciones con celdas cilíndricas, prismáticas y tipo pouch, incluidas soluciones de ensamblaje semiautomáticas y automáticas. Su gama de equipos también abarca pruebas de celdas de batería y pruebas de paquetes de baterías terminados, lo que permite considerar estos procesos conjuntamente al planificar un sistema de producción.
Para proyectos personalizados, la configuración de los equipos puede determinarse según las especificaciones de la batería del cliente, el diseño del paquete, la capacidad de producción y las condiciones de la fábrica, en lugar de utilizar la misma línea estándar para cada proyecto.

Verifique los equipos antes del envío

Antes de que una máquina o línea de producción personalizada salga de la fábrica del fabricante, deben verificarse las funciones de producción acordadas.
En un proyecto de paquetes de baterías, esto resulta más útil cuando las pruebas se basan en el producto real o en muestras representativas, en lugar de limitarse a demostrar que la máquina puede funcionar.
Los puntos clave deben incluir si la máquina puede manejar las dimensiones de batería especificadas, si el proceso requerido puede completarse correctamente, si los parámetros de soldadura o prueba cumplen con el rango acordado y si la secuencia de producción funciona según lo previsto.
Para una línea completa, los compradores también deben aclarar previamente el procedimiento de aceptación para que ambas partes sepan qué se comprobará antes del envío.

El soporte posventa sigue siendo importante, pero compruebe qué incluye realmente

El “buen servicio posventa” es demasiado general para ser un criterio de selección útil.
En su lugar, pregunte qué ocurre después de que llegue la máquina.
Confirme si el proveedor ofrece orientación de instalación, manuales de operación, capacitación sobre la máquina, soporte técnico remoto, piezas de repuesto y soporte de mantenimiento continuo. Para líneas personalizadas, aclare también cómo se gestionarán los ajustes de software o de proceso si el producto de batería cambia posteriormente.
ACEY proporciona servicios OEM y ODM, así como soporte técnico posventa 24/7 para proyectos de equipos de baterías. Para clientes internacionales, estas capacidades son especialmente importantes porque la comunicación y la resolución de problemas a menudo deben continuar después de la entrega del equipo.

Preguntas que debe hacer antes de elegir un fabricante de equipos para paquetes de baterías

Antes de solicitar una cotización final, es útil comprobar si el proveedor puede responder claramente a las siguientes preguntas:

Conclusión

La elección de un fabricante de máquinas de ensamblaje de paquetes de baterías de litio debe comenzar con su producto de batería, no con un catálogo de máquinas.
Un proveedor competente debería poder comprender la especificación de la celda, la configuración del paquete, los materiales de unión, los requisitos eléctricos, el objetivo de producción y el espacio disponible en la fábrica antes de recomendar equipos.
Para una operación pequeña o en desarrollo de baterías cilíndricas, esto puede significar comenzar con máquinas independientes flexibles y aumentar gradualmente la automatización. Para un proyecto ESS de 314Ah de alto volumen, puede requerir una línea automatizada integrada que combine manipulación de celdas, apilado, compresión, procesamiento láser, pruebas y trazabilidad de datos.
Por lo tanto, el fabricante adecuado no es necesariamente el proveedor que ofrece la línea de producción más grande o la cotización más baja. Es aquel que puede explicar claramente cómo cada parte del equipo propuesto coincide con su paquete de baterías y plan de producción.
ACEY New Energy proporciona equipos de ensamblaje de paquetes de baterías de litio y soluciones de producción personalizadas para baterías cilíndricas, prismáticas y de bolsa. Si está planificando una nueva línea de producción de paquetes de baterías, proporcionar las especificaciones de las celdas, la configuración del paquete, los materiales de conexión, la capacidad esperada y el espacio disponible en la fábrica es un punto de partida práctico para la selección de equipos.

Preguntas frecuentes
¿Qué información debo proporcionar antes de solicitar una cotización de una línea de ensamblaje de paquetes de baterías?
Comience con la aplicación de la batería, el tipo y las dimensiones de la celda, el voltaje y la capacidad del paquete, la configuración en serie-paralelo, el tamaño máximo del paquete, el material de conexión, la capacidad de producción esperada y el espacio disponible en la fábrica. Los planos y las muestras del paquete también son útiles cuando están disponibles.

¿Debo elegir una línea de ensamblaje de paquetes de baterías semiautomática o totalmente automática?
Depende principalmente del volumen de producción, la variedad de productos, los requisitos de mano de obra y el plan de inversión. Los equipos semiautomáticos son más flexibles para la producción piloto y múltiples SKU, mientras que los productos de mayor volumen y relativamente estables pueden justificar un mayor grado de automatización.

¿Puede una línea de ensamblaje de paquetes de baterías producir diferentes paquetes de baterías?
Algunos equipos pueden admitir múltiples productos mediante ajustes regulables o utillajes intercambiables, pero la compatibilidad debe confirmarse utilizando las dimensiones reales de las celdas y los paquetes. Admitir el mismo tipo de celda no significa automáticamente que todas las configuraciones de paquetes puedan procesarse en el mismo equipo.

¿Qué equipos se necesitan para un paquete de baterías cilíndricas?
Dependiendo del proceso, los equipos incluyen máquinas de clasificación y selección de celdas, máquinas para colocar papel aislante, soldadoras por puntos, probadores de BMS, probadores integrales de baterías, equipos de embalaje y sistemas de envejecimiento.

¿Qué equipos se necesitan para un paquete de baterías ESS prismáticas?
El proceso incluye pruebas de OCV y resistencia interna de las celdas, apilado y prensado, inspección de polaridad, limpieza láser, soldadura láser, instalación del BMS, pruebas EOL, pruebas de estanqueidad y equipos relacionados de manipulación de materiales. La configuración exacta depende del diseño del módulo y del paquete.

¿Por qué el fabricante necesita las especificaciones de la tira de níquel o la barra colectora?
El tipo de material, el grosor y la geometría afectan al proceso de soldadura y a la configuración de la máquina. Proporcionar esta información ayuda al proveedor a determinar si la soldadura por puntos, la soldadura láser u otro método de conexión es adecuado.

¿Se puede ampliar posteriormente una línea de ensamblaje de paquetes de baterías?
Sí, si la ampliación se contempla durante el diseño inicial. Los equipos modulares independientes pueden añadirse gradualmente, mientras que las líneas automáticas pueden planificarse con estaciones adicionales o una mayor capacidad. El método de ampliación debe analizarse antes de la primera compra de equipos.

¿Cómo debo comparar las cotizaciones de diferentes fabricantes de equipos para baterías?
Compare el alcance completo en lugar de fijarse únicamente en el precio total. Compruebe los procesos incluidos, las especificaciones de las máquinas, los tamaños de batería compatibles, los rangos de prueba, el nivel de automatización, los utillajes, los equipos auxiliares, la personalización, la instalación y el servicio posventa.