Réponse rapide

Commencez par votre pack de batteries, pas par la machine

Pour un nouveau projet de pack de batteries, les informations de base commencent généralement par la cellule et le pack fini.

Un fournisseur qui pose ces questions avant de faire un devis est beaucoup mieux placé pour recommander l’équipement adéquat qu’un fournisseur qui propose immédiatement une ligne de production standard.

Vérifiez si le fabricant comprend les différents processus de fabrication de packs de batteries

Il n’existe pas de processus d’assemblage unique adapté à tous les packs de batteries au lithium.

Packs de batteries cylindriques

Un processus de production de packs de batteries cylindriques comprend le classement de la capacité des cellules, l’application de papier isolant, le tri de la tension et de la résistance interne, l’inspection CCD, le soudage par points, les tests du BMS, les tests du pack de batteries, l’emballage et le vieillissement.
Selon le volume de production, ces processus peuvent être réalisés avec des machines autonomes, une configuration de production semi-automatique ou un système davantage automatisé.
Le soudage par points est particulièrement important, car la configuration de la machine doit correspondre au matériau de connexion, à l’épaisseur, aux dimensions du pack et à la disposition du soudage.

Packs de batteries prismatiques

Les packs de batteries prismatiques impliquent un ensemble différent de processus. Pour les grands packs ESS, la production comprend le test OCV et de résistance interne des cellules, l’empilage, le pressage, l’inspection de polarité, le traitement des bornes, le nettoyage laser, le soudage laser, l’installation du BMS, les tests EOL et les tests d’étanchéité.
Les cellules grand format introduisent également des exigences supplémentaires en matière de manutention des matériaux, de compression des modules, de dispositifs de fixation et de disposition de la ligne de production.
Pour cette raison, un fabricant ayant uniquement de l’expérience avec les équipements pour batteries cylindriques n’est pas nécessairement le bon fournisseur pour un projet d’assemblage ESS à grande échelle utilisant des cellules prismatiques.

Assurez-vous que le niveau d’automatisation recommandé correspond à votre production

Une automatisation plus poussée ne signifie pas automatiquement une meilleure ligne de production.
Une ligne entièrement automatique peut réduire la manipulation manuelle et améliorer la régularité de la production, mais elle nécessite également un investissement initial plus important et est moins économique lorsque le volume de production est encore faible ou que les spécifications des produits changent fréquemment.
Une production semi-automatique peut être un meilleur point de départ pour une production pilote, plusieurs références et les entreprises qui prévoient une augmentation progressive de leur volume de production.
Un exemple utile provient d’un projet de pack de batteries cylindriques basé principalement sur des cellules 21700. Le client prévoyait plusieurs configurations de packs, notamment 2S4P, 6S3P, 6S4P et 8S5P. La production initiale devait être seulement de 500 à 1 500 packs par mois, suivie de 3 000 à 7 000 packs par mois et potentiellement jusqu’à environ 15 000 packs par mois après l’expansion.
Dans cette situation, acheter immédiatement une grande ligne entièrement automatique ne serait pas nécessairement l’approche la plus pratique. Une configuration d’équipements progressive utilisant des machines autonomes ou semi-automatiques peut soutenir la production initiale tout en permettant d’ajouter des équipements supplémentaires à mesure que la production augmente.
C’est un point important à discuter avec tout fabricant potentiel :
Demandez pourquoi un certain niveau d’automatisation est recommandé, plutôt que de simplement demander jusqu’à quel niveau la ligne peut être automatisée.

Vérifiez la compatibilité des machines avec votre gamme réelle de produits
La compatibilité des machines doit être évaluée attentivement.
Une affirmation telle que « prend en charge les cellules 21700 » ne signifie pas automatiquement que l’équipement convient à tous les packs de batteries 21700.
Par exemple, un client développant des packs cylindriques peut utiliser le même format de cellule 21700 pour plusieurs produits, mais fabriquer des packs allant de conceptions compactes 2S4P à un pack 8S5P contenant 40 cellules. Les dispositifs de fixation, la course de soudage, la zone de travail et les exigences de manutention des matériaux peuvent donc changer considérablement.
Le matériau de connexion est également important. Un projet peut utiliser du nickel pur de 0,15 mm, tandis qu’un autre peut nécessiter un matériau de 0,20 ou 0,25 mm, des bandes rainurées ou différentes combinaisons de matériaux.
Lors de la comparaison des fabricants, demandez-leur de confirmer la compatibilité selon le pack réel plutôt que seulement selon le diamètre de la cellule.
Le même principe s’applique aux cellules prismatiques.
Pour un projet ESS utilisant des cellules 3,2 V 314 Ah, le pack de batteries fini du client était spécifié à 332,8 V et 314 Ah avec une configuration 1P104S. Les dimensions du pack étaient d’environ 2 180 × 790 × 250 mm, et la conception de connexion utilisait des barres omnibus en aluminium de 2 mm.
Ces détails affectent directement l’empilage, la compression, le soudage, le transport, les dispositifs de fixation et la disposition générale de la ligne.

Évaluez la capacité du fabricant à configurer un processus complet
Pour le remplacement d’une seule machine, il peut suffire de travailler avec un fournisseur spécialisé dans les machines.
Pour un nouveau projet de production de packs de batteries, cependant, l’interaction entre les machines devient beaucoup plus importante.
La capacité de tri des cellules doit correspondre à la capacité d’assemblage en aval. Le processus de soudage doit être adapté au matériau de connexion sélectionné. L’équipement de test doit couvrir les spécifications électriques du pack fini. La disposition de production doit fournir suffisamment d’espace pour les opérateurs, le stockage intermédiaire, le déplacement des matériaux et l’expansion future.
Un fournisseur proposant une solution complète d’assemblage de packs de batteries doit donc être capable d’expliquer non seulement ce que fait chaque machine, mais aussi pourquoi elle est incluse dans le processus.
Par exemple, la solution d’ACEY pour lespacks de batteries cylindriques semi-automatiquescombine des processus tels que le classement des cellules, le collage de papier isolant, le tri de la tension et de la résistance interne, l’inspection CCD, le soudage par points, les tests du BMS, les tests complets, l’emballage et le vieillissement.
Pour les packs de batteries prismatiques, la configuration des équipements change afin de correspondre aux processus tels que le tri des cellules, l’empilage et le pressage, le nettoyage laser, le soudage laser et les tests du pack.
La différence entre ces solutions illustre pourquoi la sélection des équipements doit commencer par le pack de batteries plutôt que par une liste fixe de machines.

Accordez de l’attention aux exigences de soudage et de connexion

Le soudage est l’un des domaines où des informations de projet incomplètes peuvent facilement conduire à une mauvaise sélection de machine.
Pour les packs de batteries cylindriques, le fournisseur doit comprendre le matériau, l’épaisseur, la forme et le motif de soudage de la bande de nickel.
Pour les modules de batteries prismatiques, la discussion concerne plutôt les matériaux des barres omnibus en aluminium ou autres, l’épaisseur des barres omnibus, la construction des bornes et le fait que la connexion soit réalisée par soudage laser ou par fixation mécanique.
Ces détails affectent la méthode de soudage et la configuration des équipements.
Avant de confirmer une machine de soudage, il est utile de fournir des dessins ou des échantillons lorsque cela est possible. Le fournisseur peut alors évaluer la structure réelle d’assemblage plutôt que de faire une recommandation basée uniquement sur le modèle de cellule.

Ne pas ignorer les exigences en matière de tests

L’assemblage du bloc-batterie ne se termine pas après la connexion des cellules.
Le bloc-batterie fini doit être vérifié conformément à ses exigences électriques et de sécurité, et la plage de tests requise peut varier considérablement selon les produits.
Dans le projet cylindrique mentionné précédemment, par exemple, le client exigeait que l’équipement de test final prenne en charge au moins un courant continu de 150 A et un courant de pointe allant jusqu’à 300 A.
Un testeur plus petit qui serait autrement adapté à la tension du bloc-batterie ne répondrait donc pas à l’exigence du projet.
Lors de la discussion de l’équipement avec un fabricant, l’étape de test doit être prise en compte avec le processus d’assemblage plutôt qu’ajoutée après coup.
Selon le projet, le système de production peut inclure des tests de charge-décharge des cellules, des tests du BMS, des tests complets du bloc-batterie et des équipements de vieillissement des batteries.

Tenir compte des changements de produit et de l’expansion future

Les fabricants de blocs-batteries produisent rarement exactement le même produit pour toujours.
De nouveaux fournisseurs de cellules peuvent être introduits. La capacité du bloc-batterie peut augmenter. Des SKU supplémentaires peuvent être ajoutés, ou la production peut passer de quantités pilotes à une fabrication en plus grand volume.
Cela fait de la flexibilité un élément important dans la sélection des machines.
Pour le projet cylindrique 21700 évoqué ci-dessus, le client prévoyait d’utiliser les cellules Samsung INR21700-50S comme option principale tout en envisageant également des cellules 21700 équivalentes. Le client souhaitait également que l’équipement offre une flexibilité pour les formats cylindriques 18650 et autres formats cylindriques courants dans le cadre du développement futur des produits.
L’espace de production devait passer d’environ 500 m² au départ à une installation évolutive préférée d’environ 700 à 900 m².
Dans un cas comme celui-ci, les dispositifs de fixation, les plages de travail des machines et l’aménagement de l’usine doivent être considérés en tenant compte des futurs produits.
Cela ne signifie pas que chaque machine doit prendre en charge toutes les batteries possibles. Cela signifie que le fabricant doit identifier quelles parties du système peuvent être ajustées et quels changements nécessiteraient des équipements supplémentaires ou de remplacement.

Demander l’aménagement de l’usine avant de commander une ligne complète

L’espace de production disponible peut influencer la sélection des équipements tout autant que la capacité.
Une grande ligne automatisée ESS nécessite de l’espace non seulement pour l’équipement d’assemblage lui-même, mais aussi pour le chargement des matériaux, les opérateurs, l’inspection, le stockage intermédiaire, la maintenance et les produits finis.
Par exemple, le projet ESS prismatique de 314 Ah disposait d’une zone d’atelier disponible d’environ 84 × 60 mètres. Cela donne au fournisseur d’équipements une limite réelle lors de la planification des positions des machines, des convoyeurs et du flux des matériaux.
Pour une production de batteries cylindriques plus petite, la même considération s’applique toujours. Une disposition modulaire de machines autonomes peut mieux convenir à l’usine disponible et faciliter une expansion ultérieure.
Avant de commander une ligne complète, demandez au fabricant de fournir un schéma préliminaire de production basé sur les dimensions réelles de votre atelier.

Comparer les fournisseurs en fonction de la solution proposée, pas uniquement du devis

Deux devis avec des prix différents peuvent ne pas représenter la même solution de production.
Un fournisseur peut inclure les tests des cellules, le tri, le soudage et les tests du bloc-batterie fini, tandis qu’un autre devis ne couvre que les postes d’assemblage. L’un peut concevoir des dispositifs de fixation pour plusieurs modèles de blocs-batteries, tandis qu’un autre devis peut être basé sur une seule configuration. Les plages de tests, le niveau d’automatisation, les fonctions de données et les équipements auxiliaires peuvent également différer.
Une comparaison pertinente doit donc prendre en compte l’étendue de la fourniture avec le prix.
Lors de l’examen des devis, vérifiez quels processus sont inclus, quelles machines sont optionnelles, quels formats de produits sont pris en charge, quelle personnalisation est nécessaire et quels éléments devront être achetés ultérieurement si la production augmente.
Cela permet de comprendre beaucoup plus facilement l’investissement réel plutôt que de comparer uniquement le montant final du devis.

Vérifier les capacités du fabricant en matière de projets et de personnalisation

Les machines standard fonctionnent bien lorsque le produit correspond aux conditions de production standard. Cependant, les projets de blocs-batteries comportent souvent des exigences qui ne peuvent pas être résolues simplement en sélectionnant des équipements dans un catalogue.
Les dimensions des dispositifs de fixation peuvent devoir être modifiées. La course de soudage peut devoir être augmentée. Une cellule cylindrique plus grande peut nécessiter une structure de machine modifiée. Les données de production peuvent devoir être connectées au MES d’un client. La disposition des convoyeurs peut devoir s’adapter à une usine existante.
Pour cette raison, il est utile d’évaluer si le fournisseur possède des capacités d’ingénierie en plus de la fabrication de machines.
ACEY fournit des équipements d’assemblage de blocs-batteries pour les applications à cellules cylindriques, prismatiques et en poche, comprenant des solutions d’assemblage semi-automatiques et automatiques. Sa gamme d’équipements couvre également les tests des cellules de batterie et les tests des blocs-batteries finis, permettant de considérer ces processus ensemble lors de la planification d’un système de production.
Pour les projets personnalisés, la configuration des équipements peut être déterminée selon les spécifications de batterie du client, la conception du bloc-batterie, la capacité de production et les conditions de l’usine plutôt que d’utiliser la même ligne standard pour chaque projet.

Vérifier l’équipement avant l’expédition

Avant qu’une machine personnalisée ou une ligne de production quitte l’usine du fabricant, les fonctions de production convenues doivent être vérifiées.
Pour un projet de bloc-batterie, cela est plus utile lorsque les tests sont basés sur le produit réel ou sur des échantillons représentatifs plutôt que de démontrer uniquement que la machine peut fonctionner.
Les points clés doivent inclure la capacité de la machine à gérer les dimensions de batterie spécifiées, la réalisation correcte du processus requis, la conformité des paramètres de soudage ou de test à la plage convenue et le bon fonctionnement de la séquence de production prévue.
Pour une ligne complète, les acheteurs doivent également clarifier à l’avance la procédure d’acceptation afin que les deux parties sachent ce qui sera vérifié avant l’expédition.

Le support après-vente reste important — mais vérifiez ce qu'il comprend réellement

Un « bon service après-vente » est trop général pour constituer un critère de sélection utile.
Demandez plutôt ce qui se passe après l'arrivée de la machine.
Confirmez si le fournisseur fournit des conseils d'installation, des manuels d'utilisation, une formation sur les machines, une assistance technique à distance, des pièces de rechange et un support de maintenance continu. Pour les lignes personnalisées, clarifiez également comment les ajustements logiciels ou de processus seront gérés si le produit de batterie change ultérieurement.
ACEY fournit des services OEM et ODM ainsi qu'une assistance technique après-vente 24h/24 et 7j/7 pour les projets d'équipements de batteries. Pour les clients internationaux, ces capacités sont particulièrement importantes car la communication et le dépannage doivent souvent se poursuivre après la livraison des équipements.

Questions à poser avant de choisir un fabricant d'équipements pour packs de batteries

Avant de demander un devis final, il est utile de vérifier si le fournisseur peut répondre clairement aux questions suivantes :

Conclusion

Le choix d'un fabricant de machines d'assemblage de packs de batteries au lithium doit commencer par votre produit de batterie, et non par un catalogue de machines.
Un fournisseur compétent doit être capable de comprendre les spécifications des cellules, la configuration du pack, les matériaux d'assemblage, les exigences électriques, l'objectif de production et l'espace disponible dans l'usine avant de recommander un équipement.
Pour une petite activité ou une activité en développement utilisant des batteries cylindriques, cela peut signifier commencer avec des machines autonomes flexibles et augmenter progressivement l'automatisation. Pour un projet ESS haute capacité de 314 Ah, cela peut nécessiter une ligne automatisée intégrée combinant la manipulation des cellules, l'empilage, la compression, le traitement laser, les tests et la traçabilité des données.
Le bon fabricant n'est donc pas nécessairement le fournisseur proposant la plus grande ligne de production ou le devis le plus bas. C'est celui qui peut expliquer clairement comment chaque partie de l'équipement proposé correspond à votre pack de batteries et à votre plan de production.
ACEY New Energy fournit des équipements d'assemblage de packs de batteries au lithium et des solutions de production personnalisées pour les batteries cylindriques, prismatiques et en poche. Si vous planifiez une nouvelle ligne de production de packs de batteries, fournir les spécifications de vos cellules, la configuration du pack, les matériaux de connexion, la capacité prévue et l'espace disponible dans l'usine constitue un point de départ pratique pour la sélection des équipements.

FAQ
Quelles informations dois-je fournir avant de demander un devis pour une ligne d'assemblage de packs de batteries ?
Commencez par l'application de la batterie, le type et les dimensions des cellules, la tension et la capacité du pack, la configuration série-parallèle, la taille maximale du pack, le matériau de connexion, la capacité de production prévue et l'espace disponible dans l'usine. Les plans des packs et les échantillons sont également utiles lorsqu'ils sont disponibles.

Dois-je choisir une ligne d'assemblage de packs de batteries semi-automatique ou entièrement automatique ?
Cela dépend principalement du volume de production, de la variété des produits, des besoins en main-d'œuvre et du plan d'investissement. Les équipements semi-automatiques sont plus flexibles pour la production pilote et plusieurs UGS, tandis que les produits à plus grand volume et relativement stables peuvent justifier un niveau d'automatisation plus élevé.

Une ligne d'assemblage de blocs-batteries peut-elle produire différents blocs-batteries ?
Certains équipements peuvent prendre en charge plusieurs produits grâce à des réglages ajustables ou des dispositifs interchangeables, mais la compatibilité doit être confirmée à l'aide des dimensions réelles des cellules et des blocs. La prise en charge du même type de cellule ne signifie pas automatiquement que toutes les configurations de blocs peuvent fonctionner sur le même équipement.

De quels équipements a-t-on besoin pour un bloc-batterie cylindrique ?
Selon le processus, les équipements comprennent des machines de classement et de tri des cellules, des machines de pose de papier isolant, des soudeuses par points, des testeurs de BMS, des testeurs complets de batteries, des équipements d'emballage et des systèmes de vieillissement.

De quels équipements a-t-on besoin pour un bloc-batterie ESS prismatique ?
Le processus comprend le test OCV et de résistance interne des cellules, l'empilage et le pressage, l'inspection de polarité, le nettoyage laser, le soudage laser, l'installation du BMS, les tests EOL, les tests d'étanchéité à l'air et les équipements associés de manutention des matériaux. La configuration exacte dépend de la conception du module et du bloc.

Pourquoi le fabricant a-t-il besoin des spécifications de la bande de nickel ou de la barre omnibus ?
Le type de matériau, l'épaisseur et la géométrie influencent le processus de soudage et la configuration de la machine. La fourniture de ces informations aide le fournisseur à déterminer si le soudage par points, le soudage laser ou une autre méthode de connexion est approprié.

Une ligne d'assemblage de blocs-batteries peut-elle être agrandie ultérieurement ?
Oui, si l'extension est prise en compte lors de la conception initiale. Des équipements modulaires autonomes peuvent être ajoutés progressivement, tandis que les lignes automatiques peuvent être planifiées avec des postes supplémentaires ou une capacité accrue. La méthode d'extension doit être discutée avant le premier achat d'équipement.

Comment dois-je comparer les devis de différents fabricants d'équipements pour batteries ?
Comparez l'ensemble du périmètre plutôt que seulement le prix total. Vérifiez les processus inclus, les spécifications des machines, les tailles de batteries compatibles, les plages de test, le niveau d'automatisation, les dispositifs, les équipements auxiliaires, la personnalisation, l'installation et le support après-vente.