Jaké je nejlepší balení pro přepravu lithium-iontových baterií?

Technologie lithiových baterií sahá do 70. let 20. století, kdy první průlomové objevy položily základy pro dobíjecí baterie.¹ . První komerční lithium-iontová baterie (LiB) se objevila až v roce 1991, kdy ji společnost Sony představila pro přenosnou elektroniku² . Průmyslový růst přišel mnohem později a zrychlil se v polovině až konci první dekády 21. století, kdy se začaly prosazovat elektromobily (EV) a skladování energie. Tehdy také logistika LiB začala nabývat průmyslovějšího charakteru.

„V polovině roku 2010 bylo hlavním úkolem v oblasti balení dodržování předpisů Organizace spojených národů pro nebezpečné zboží (UNDG) a zajištění bezpečného přepravy zásilek po složitých mezinárodních trasách,“ řekl Amaury Fruchaud, globální ředitel segmentu LiB ve skupině Nefab. „Řešení balení byla navržena tak, aby byla robustní a upřednostňovala bezpečnost a dodržování předpisů před nákladovou efektivitou, připraveností na automatizaci nebo udržitelností.“

Co dnes ovlivňuje rozhodnutí o balení lithium-iontových baterií

Pokud dnes nakupujete obaly pro LiB, působíte v jiném světě než před pěti nebo deseti lety.

Objem baterií rychle roste, což je způsobeno exponenciálním růstem elektromobilů a skladování energie³ . Současně se výroba stává automatizovanější a požadavky na udržitelnost přísnější.

Pro týmy zabývající se nákupem a dodavatelským řetězcem se zaměření přesunulo od základní ochrany k přesnosti, trvanlivosti a efektivitě životního cyklu.

Rozhodování o obalech ovlivňuje několik jasných trendů:

1. Automatizace se stává základním standardem
   Stále více továren na výrobu baterií přechází na automatizovanou manipulaci⁴ , což znamená, že balení musí být konzistentní. Pokud se podnosy deformují, liší se od definovaných rozměrových tolerancí nebo se špatně stohují, může to narušit linku nebo zpomalit tok materiálu.
2. Udržitelnost a cirkulární ekonomika
   Požadavky na udržitelnost se po celém světě stávají stále přísnějšími. Volba obalů se stále častěji posuzuje z hlediska recyklovatelnosti, opětovné použitelnosti a celkového dopadu na životní prostředí.⁵ .
3. Rychlý nárůst objemu
   Výroba baterií často roste rychleji, než se předpokládalo. Včasné rozhodnutí o balení může tento růst podpořit, nebo později vyvolat nákladné změny v designu.

Výroba lithium-iontových baterií se stává stále více automatizovanou.

Raná řešení: pěnové podložky

Zpočátku se při přepravě bateriových modulů a článků hojně využívaly pěnové podnosy z expandovaného polyetylénu (EPE). Tyto podnosy byly levné na výrobu, lehké a poskytovaly účinnou ochranu citlivých součástí baterií.

S rostoucí produkcí baterií se však nevýhody pěny staly stále těžší ignorovat. Postupem času se mnoho společností dostalo do problémů:

• Zásobníky ztratily svůj tvar a stlačily se.
• Ne vždy dobře vydrží a mají tendenci se po několika cyklech opakovaného použití znehodnocovat.
• Velké rozměrové odchylky ztěžovaly automatizovanou manipulaci.
• Recyklace se ukázala jako náročná, nejednotná a závislá na místních systémech nakládání s odpady.

To, co fungovalo dobře při malém objemu, se často stalo překážkou při větším rozsahu.

Automatizační podnosy Nefab, vyrobené z vysoce kvalitních materiálů, jsou odolné a zachovávají si svou integritu i při opakovaném používání.

Přechod k balení z technických plastů

S rostoucím objemem výroby a rostoucí automatizací v továrnách na baterie muselo balení plnit více funkcí než jen chránit díly během přepravy. Důraz se přesunul na řešení, která si zachovávají svůj tvar, vydrží déle při opakovaném použití a fungují spolehlivě i po mnoha přepravách.

Proto se stále více společností začalo přiklánět k tuhým plastovým obalům, zejména k termoformovaným a vstřikovaným řešením.

Termoformované plastové vaničky: přechodný krok

Tepelné tváření je proces, při kterém se plastová fólie zahřeje a vytvaruje do požadovaného tvaru, například do podoby vaničky. Pro firmy je to atraktivní možnost, protože:

• Drží lépe než pěna, což podporuje opětovné použití
• Obvykle má kratší dodací lhůty ve srovnání s komplexnějšími nástroji.
• Snižuje spotřebu materiálu díky recyklovanému obsahu a recyklovatelnosti. Materiál lze často na konci životnosti znovu rozemlít a použít k výrobě nových podnosů (v rámci „systémů zpětného odběru“). ⁶ “).

To znamená, že termoformované vaničky mají stále své nevýhody. Ve srovnání s designem vstřikovaných forem jsou obvykle méně přesné a nabízejí méně možností designu. V závislosti na nastavení může být termoformování také více manuální a může poskytovat nižší výkon než vysokorychlostní formovací procesy.

V důsledku toho je termoformování často vhodným řešením pro programy se středním objemem výroby nebo jako přechodné řešení během rozběhu výroby.

Tepelné tváření (nazývané také vakuové tváření) popisuje proces zahřívání plastové fólie. Plastová fólie se zahřívá, dokud nezměkne, a poté se pomocí sání natáhne do tvaru formy. Po ochlazení se přebytečný plast odřízne, aby vznikl finální díl.

Vstřikované obaly: vyrobené pro velkovýrobu a automatizaci

Pro velkovýrobu lithium-iontových baterií se vstřikované plastové obaly staly nejčastější volbou.

Vstřikování vyrábí vysoce přesné a odolné podnosy, které si zachovávají svůj tvar a mají konzistentní výkon. To jsou klíčové požadavky pro automatizaci a vysoce výkonné operace, kde i malé odchylky mohou zpomalit proces.

Z pohledu výrobce jsou výhody jasné:

• Přísné rozměrové tolerance, které podporují automatizovanou manipulaci
• Vysoká odolnost při opakovaném použití
• Větší flexibilita při navrhování, včetně složitých tvarů a prvků
• Snadné čištění, díky čemuž je vhodný pro uzavřený logistický cyklus⁷

Největší nevýhodou jsou vyšší počáteční náklady. Při hodnocení z hlediska celkových nákladů na vlastnictví však řešení založená na vstřikování plastů často přinášejí vysokou návratnost v prostředí s velkým objemem výroby, protože snižují poškození, prostoje a provozní variabilitu.

V tomto okamžiku se rozhodnutí méně týká jednotkových nákladů a více dlouhodobé spolehlivosti a efektivity.

Proč se výběr obalu stává strategickým rozhodnutím

„Neexistuje jediné „nejlepší“ řešení balení pro každou zásilku lithium-iontových baterií. To, co funguje, závisí na tom, kde se výroba dnes nachází a jak rychle je třeba ji rozšířit,“ řekl Amaury. „Programy v rané fázi často upřednostňují flexibilitu a nízké počáteční investice, zatímco větší provozy se spíše zaměřují na odolnost, opakovatelnost automatizace a logistickou efektivitu.“

Dobrá strategie balení snižuje rizika předem, podporuje hladší každodenní provoz a zabraňuje nákladným přepracováním v budoucnosti.

Šetříme zdroje v dodavatelských řetězcích pro lepší zítřek.

Chcete se dozvědět více?

SPOJTE SE S NÁMI

Kontaktujte nás a dozvíte se více o našich chytrých a udržitelných řešeních.

ZJISTIT VÍCE

Řešení pro odvětví LiB, elektromobility a automobilového průmyslu
Udržitelná ochrana vašeho zařízení

Plastové přepravní a manipulační vaničky
Společnost Nefab nabízí plastové vaničky navržené s ohledem na udržitelnost, efektivitu a ochranu. Naše řešení vaniček na míru zajišťují bezpečnou přepravu, manipulaci a skladování citlivých komponentů.

GreenCalc
Vlastní certifikovaná kalkulačka společnosti Nefab měří a vyčísluje finanční a ekologické úspory našich řešení.

Globální dodávky a místní služby
S více než 250 inženýry ve více než 30 lokalitách, kteří spolupracují v globální síti, se na nás můžete spolehnout při svém příštím balicím projektu.