Litiumakuteknologia juontaa juurensa 1970-luvulle, jolloin varhaiset läpimurrot loivat perustan ladattaville akuille1 . Ensimmäinen kaupallinen litiumioniakku (LiB) tuli markkinoille vasta vuonna 1991, kun Sony esitteli sen kannettaville elektroniikkalaitteille2 . Teollisen mittakaavan kasvu alkoi paljon myöhemmin, ja se kiihtyi 2000-luvun puolivälissä ja loppupuolella, kun sähköautot (EV) ja energian varastointi alkoivat yleistyä. Silloin myös LiB-logistiikka alkoi laajentua teollisempaan suuntaan.
"2010-luvun puolivälissä suurin pakkaushaaste oli YK:n vaarallisten aineiden kuljetussääntöjen (UNDG) noudattaminen ja sen varmistaminen, että lähetykset kulkivat turvallisesti monimutkaisten kansainvälisten reittien kautta" , kertoo Nefab-konsernin globaalin LiB-segmentin johtaja Amaury Fruchaud."Pakkausratkaisut rakennettiin kestäviksi, ja turvallisuus ja sääntöjen noudattaminen asetettiin etusijalle kustannustehokkuuden, automaatiovalmiuden tai kestävyyden sijaan."
Mikä ohjaa nykyään litiumioniakkujen pakkausratkaisuja?
Jos ostatte tänään pakkausmateriaalia litiumioniakkuja varten, toimitte aivan eri maailmassa kuin vielä viisi tai kymmenen vuotta sitten.
Akkujen volyymit kasvavat nopeasti sähköautojen ja energian varastoinnin räjähdysmäisen kasvun myötä3 . Samalla tuotanto automatisoituu ja kestävyysvaatimukset tiukentuvat.
Hankinta- ja toimitusketjutiimeissä painopiste siirtyi perustason suojauksesta tarkkuuteen, kestävyyteen ja elinkaaren tehokkuuteen.
Useat selkeät trendit vaikuttavat pakkauspäätöksiin:
- Automaatio on tulossa perusominaisuudeksi
Yhä useammat akkutehtaat ovat siirtymässä automaattiseen käsittelyyn4 , mikä tarkoittaa, että pakkausten on oltava yhdenmukaisia. Jos alustat vääntyvät, poikkeavat määritellyistä mittatoleransseista tai eivät pinoudu hyvin, se voi häiritä tuotantolinjaa tai hidastaa materiaalivirtaa. - Kestävyys ja kiertotalous
Kestävyysvaatimukset ovat tiukentumassa ympäri maailmaa. Pakkausvalintoja arvioidaan yhä enemmän kierrätettävyyden, uudelleenkäytettävyyden ja kokonaisvaltaisen ympäristövaikutuksen perusteella.5 . - Nopea volyymin kasvu
Akkujen tuotanto kasvaa usein odotettua nopeammin. Varhain tehdyt pakkausvalinnat voivat joko tukea tätä kasvua tai pakottaa myöhemmin kalliisiin uudelleensuunnitteluihin.
Litiumioniakkujen tuotanto automatisoituu yhä enemmän.
Varhaiset ratkaisut: vaahtomuovialustat
Alun perin akkumoduulien ja akkujen kuljetuksessa käytettiin pääasiassa EPE-vaahtomuovialustoja. Nämä alustat olivat edullisia valmistaa, kevyitä ja suojasivat tehokkaasti herkkiä akkukomponentteja.
Akkujen tuotannon kasvaessa vaahdon haittapuolet tulivat kuitenkin yhä vaikeammin sivuutettaviksi. Ajan myötä monet yritykset joutuivat ongelmiin:
- Tarjottimet menettivät muotonsa ja painuivat kasaan.
- Ne eivät aina kestä hyvin ja taipuvat huonontumaan useiden uudelleenkäyttökertojen jälkeen.
- Suuret mittapoikkeamat vaikeuttivat automaattista käsittelyä.
- Kierrätys osoittautui haastavaksi, epäjohdonmukaiseksi ja riippuvaiseksi paikallisista jätehuoltojärjestelmistä.
Mikä toimi hyvin pienellä volyymillä, muuttui usein rajoitteeksi suuremmassa mittakaavassa.
Nefabin automaatiokaukalot on valmistettu korkealaatuisista materiaaleista, ja ne ovat kestäviä ja säilyttävät ominaisuutensa toistuvassakin käytössä.
Siirtyminen muovipakkauksiin
Tuotantomäärien kasvaessa ja automaation yleistyessä akkutehtaissa pakkausten piti tehdä muutakin kuin vain suojata osia kuljetuksen aikana. Painopiste siirtyi ratkaisuihin, jotka säilyttivät muotonsa, kestivät pidempään uudelleenkäytössä ja toimivat luotettavasti kerta toisensa jälkeen.
Siksi yhä useammat yritykset alkoivat siirtyä käyttämään kovia muovipakkauksia, erityisesti lämpömuovattuja ja ruiskupuristettuja ratkaisuja.
Lämpömuovatut muovialustat: siirtymävaihe
Lämpömuovaus on prosessi, jossa muovilevy lämmitetään ja muovataan esimerkiksi tarjottimen muotoiseksi. Yrityksille se on houkutteleva vaihtoehto, koska se:
- Kestää paremmin kuin vaahto, mikä tukee uudelleenkäyttöä
- Toimitusajat ovat yleensä lyhyemmät kuin monimutkaisemmissa työkaluissa.
- Vähentää materiaalin käyttöä kierrätysmateriaalin ja kierrätettävyyden avulla. Usein materiaali voidaan jauhaa uudelleen... käyttöiän päätyttyä uusien tarjottimien valmistamiseksi (”takaisinottojärjestelmien” puitteissa6 ”).
Tästä huolimatta lämpömuovattuihin alustoihin liittyy edelleen kompromisseja. Verrattuna ruiskupuristettuihin malleihin ne ovat yleensä vähemmän tarkkoja ja tarjoavat vähemmän suunnitteluvaihtoehtoja. Asetuksista riippuen lämpömuovaus voi myös olla manuaalisempaa ja tuottaa vähemmän kuin nopeat muovausprosessit.
Tämän vuoksi lämpömuovaus sopii usein hyvin keskisuurille tuotantomäärille tai siirtymäkauden ratkaisuksi tuotannon käynnistysvaiheessa.
Lämpömuovaus (kutsutaan myös tyhjiömuovaukseksi) tarkoittaa muovilevyn kuumentamista. Muovilevy kuumennetaan pehmeäksi ja vedetään sitten imulla muotin päälle. Kun se on jäähtynyt, ylimääräinen muovi leikataan pois, jolloin lopullinen osa on valmis.
Ruiskupuristetut pakkaukset: Suunniteltu mittakaavaan ja automaatioon
Suurten litiumioniakkujen tuotannossa ruiskupuristetut muovipakkaukset ovat nousseet suosituimmaksi vaihtoehdoksi.
Ruiskupuristuksella valmistetaan erittäin tarkkoja ja kestäviä alustoja, jotka säilyttävät muotonsa ja toimivat tasaisesti. Nämä ovat automaation ja suurikapasiteettisten toimintojen keskeisiä vaatimuksia, joissa pienetkin vaihtelut voivat hidastaa prosesseja.
Valmistajan näkökulmasta edut ovat selvät:
- Tiukat mittatoleranssit, jotka tukevat automatisoitua käsittelyä
- Korkea kestävyys useiden uudelleenkäyttöjaksojen ajan
- Enemmän suunnittelun joustavuutta, mukaan lukien monimutkaiset muodot ja ominaisuudet
- Helppo puhdistaa, joten se sopii hyvin suljetun kierron logistiikkaan7
Suurin haittapuoli on korkeammat alkuinvestointikustannukset. Kokonaiskustannusten näkökulmasta arvioituna ruiskupuristetut ratkaisut tuottavat kuitenkin usein suurta tuottoa suurten volyymien ympäristöissä, koska ne vähentävät vaurioita, seisokkeja ja toiminnan vaihtelevuutta.
Siinä vaiheessa päätös ei enää koske niinkään yksikkökustannuksia vaan pikemminkin pitkän aikavälin luotettavuutta ja tehokkuutta.
Miksi pakkausvalinta on strateginen päätös
"Ei ole olemassa yhtä ainoaa "parasta" pakkausratkaisua kaikille litiumioniakkujen kuljetuksille. Sopiva ratkaisu riippuu tuotannon nykytilasta ja siitä, kuinka nopeasti sitä on laajennettava", Amaury sanoo. "Alkuvaiheen ohjelmissa painotetaan usein joustavuutta ja alhaisia alkuinvestointeja, kun taas suuremmissa toiminnoissa keskitytään enemmän kestävyyteen, automaation toistettavuuteen ja logistiikan tehokkuuteen."
Hyvä pakkausstrategia vähentää riskejä etukäteen, tukee sujuvampaa päivittäistä toimintaa ja välttää kalliit uudelleensuunnittelut tulevaisuudessa.
Säästämme resursseja toimitusketjuissa parempaa huomista varten.
Haluatko saada lisätietoa?
OTA YHTEYTTÄ
Ota yhteyttä, niin saat lisätietoja älykkäistä ja kestävistä ratkaisuista.
LUE LISÄÄ
Ratkaisut akku-, sähköisen liikenteen ja autoteollisuudelle
Kestävä suoja laitteillesi
Muoviset kuljetus- ja automaattisen käsittelyn alustat
Nefab tarjoaa muovisia alustoja, jotka on suunniteltu kestävän kehityksen, tehokkuuden ja suojauksen periaatteiden mukaisesti. Räätälöidyt alustaratkaisumme takaavat herkän komponenttien turvallisen kuljetuksen, käsittelyn ja varastoinnin.
GreenCalc
Nefabin oma sertifioitu laskuri mittaa ja määrittelee ratkaisujemme taloudelliset ja ympäristösäästöt.
Globaali toimitus ja paikalliset palvelut
Yli 250 insinööriä yli 30 toimipisteessä työskentelee yhdessä globaalissa verkostossa, joten voit luottaa meihin seuraavassa pakkausprojektissasi.