La tecnología de las baterías de litio se remonta a la década de 1970, cuando los primeros avances sentaron las bases para las baterías recargables.1 . La primera batería de iones de litio (LiB) comercial no llegó hasta 1991, cuando Sony la introdujo para dispositivos electrónicos portátiles2 . El crecimiento a escala industrial llegó mucho más tarde, acelerándose a mediados y finales de la década de 2000, cuando los vehículos eléctricos (VE) y el almacenamiento de energía comenzaron a despegar. Fue entonces cuando la logística de las LiB comenzó a escalar de una manera más industrial.
«A mediados de la década de 2010, el principal embalaje era cumplir con la normativa de las Naciones Unidas sobre mercancías peligrosas (UNDG) y garantizar que los envíos pudieran circular con seguridad por rutas internacionales complejas», afirma Amaury Fruchaud, director global del segmento LiB del Grupo Nefab.embalaje se diseñaron para ser robustas, dando prioridad a la seguridad y el cumplimiento normativo por encima de la rentabilidad, la automatización o la sostenibilidad».
¿Qué está impulsando embalaje actuales sobre embalaje de las baterías de ionen litio?
Si hoy en día usted compra embalaje LiB, está operando en un mundo diferente al de hace cinco o diez años.
El volumen de baterías está aumentando rápidamente, impulsado por el crecimiento exponencial de los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía.3 . Al mismo tiempo, la producción se está automatizando cada vez más y los requisitos de sostenibilidad son cada vez más estrictos.
Para los equipos de compras y cadena de suministro, el enfoque pasó de la protección básica a la precisión, la durabilidad y la eficiencia del ciclo de vida.
Varias tendencias claras están determinando embalaje :
- La automatización se está convirtiendo en un elemento básico
Cada vez más fábricas de baterías están adoptando la manipulación automatizada4 , lo que significa que embalaje ser consistente. Si las bandejas se deforman, difieren de las tolerancias dimensionales definidas o no se apilan bien, pueden interrumpir una línea o ralentizar el flujo de material. - Sostenibilidad y circularidad
Los requisitos de sostenibilidad son cada vez más estrictos en todo el mundo. embalaje se evalúan cada vez más en función de su reciclabilidad, reutilización e impacto medioambiental general.5 . - Rápido crecimiento del volumen
La producción de baterías suele crecer más rápido de lo previsto. embalaje tomadas en una fase temprana pueden favorecer ese crecimiento o obligar a realizar costosos rediseños más adelante.
La producción de baterías de ionen litio se automatiza cada vez más.
Soluciones tempranas: bandejas de espuma
Inicialmente, los envíos de módulos y celdas de baterías dependían en gran medida de bandejas de espuma de polietileno expandido (EPE). Estas bandejas eran baratas de moldear, ligeras y proporcionaban una protección eficaz para los componentes sensibles de las baterías.
Sin embargo, a medida que aumentaba la producción de baterías, las desventajas de la espuma se hicieron más difíciles de ignorar. Con el tiempo, muchas empresas se encontraron con problemas:
- Las bandejas perdieron su forma y se comprimieron.
- No siempre resisten bien y tienden a degradarse tras múltiples ciclos de reutilización.
- La gran variación dimensional dificultó la manipulación automatizada.
- El reciclaje resultó ser un reto, inconsistente y dependiente de los sistemas locales de gestión de residuos.
Lo que funcionaba bien a baja escala a menudo se convertía en una limitación a gran escala.
Las bandejas de automatización de Nefab, fabricadas con materiales de alta calidad, son duraderas y mantienen su integridad incluso con un uso repetido.
El cambio hacia embalaje de plástico técnico
A medida que aumentaban los volúmenes de producción y la automatización se hacía más habitual en las plantas de baterías, embalaje que hacer algo más que proteger las piezas durante el transporte. La atención se centró en soluciones que pudieran mantener su forma, durar más tiempo en los ciclos de reutilización y seguir funcionando de forma fiable viaje tras viaje.
Por eso, cada vez más empresas comenzaron a optar por embalaje de plástico rígido, en particular soluciones termoformadas y moldeadas por inyección.
Bandejas de plástico termoformadas: un paso transitorio
El termoformado es un proceso en el que se calienta una lámina de plástico y se le da forma, por ejemplo, la de una bandeja. Para las empresas, es una opción atractiva porque:
- Resiste mejor que la espuma, lo que favorece su reutilización.
- Por lo general, los plazos de entrega son más cortos en comparación con herramientas más complejas.
- Reduce el uso de materiales gracias al contenido reciclado y a la reciclabilidad. A menudo, el material puede volver a triturarse... al final de su vida útil para producir nuevas bandejas (dentro de los «sistemas de recogida»).6 ).
Dicho esto, las bandejas termoformadas siguen teniendo sus inconvenientes. En comparación con el diseño moldeado por inyección, suelen ser menos precisas y ofrecen menos opciones de diseño. Dependiendo de la configuración, el termoformado también puede ser más manual y ofrecer un rendimiento inferior al de los procesos de moldeo de alta velocidad.
Como resultado, el termoformado suele ser una buena opción para programas de volumen medio o como solución transitoria durante el aumento de la producción.
El termoformado (también llamado moldeado al vacío) describe el proceso de calentar una lámina de plástico. La lámina de plástico se calienta hasta que se ablanda y, a continuación, se moldea sobre un molde mediante succión. Una vez que se enfría, se recorta el plástico sobrante para obtener la pieza final.
embalaje moldeado por inyección: diseñado para la producción a gran escala y la automatización.
Para la producción a gran escala de baterías de ionen litio, embalaje de plástico moldeado por inyección embalaje convertido en la opción preferida.
El moldeo por inyección produce bandejas muy precisas y duraderas que mantienen su forma y funcionan de manera consistente. Esos son los requisitos clave para la automatización y las operaciones de alto rendimiento, donde incluso pequeñas variaciones pueden ralentizar el proceso.
Desde el punto de vista del fabricante, las ventajas son evidentes:
- Tolerancias dimensionales estrictas que permiten la manipulación automatizada.
- Alta durabilidad en múltiples ciclos de reutilización.
- Mayor flexibilidad de diseño, incluyendo formas y características complejas.
- Fácil limpieza, lo que lo hace muy adecuado para la logística de circuito cerrado.7
El mayor inconveniente es el elevado coste inicial. Sin embargo, cuando se evalúa desde la perspectiva del coste total de propiedad, las soluciones moldeadas por inyección suelen ofrecer un gran rendimiento en entornos de gran volumen, ya que reducen los daños, el tiempo de inactividad y la variabilidad operativa.
En ese momento, la decisión deja de centrarse tanto en el coste unitario y se centra más en la fiabilidad y la eficiencia a largo plazo.
Por qué embalaje se convierte en una decisión estratégica
«No existe embalaje única embalaje «óptima» para todos los envíos de baterías de ionen litio, lo que funciona depende de dónde se encuentre la producción en la actualidad y de la rapidez con la que necesite escalarse», afirma Amaury. «Los programas en fase inicial suelen dar prioridad a la flexibilidad y a una inversión inicial baja, mientras que las operaciones de mayor envergadura tienden a centrarse más en la durabilidad, la repetibilidad para la automatización y la eficiencia logística».
Una buena embalaje reduce el riesgo inicial, facilita el funcionamiento diario y evita costosos rediseños en el futuro.
Ahorramos recursos en las cadenas de suministro para un mañana mejor.
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