Litiumbatteriteknologi stammer fra 1970-tallet, da tidlige gjennombrudd la grunnlaget for oppladbare batterier 1 . Det første kommersielle litiumionbatteriet (LiB) kom ikke før i 1991, da Sony introduserte det for bærbar elektronikk 2 . Veksten i industriell skala kom mye senere, og akselererte på midten til slutten av 2000-tallet da elbiler og energilagring begynte å ta av. Det var også da LiB-logistikk begynte å skalere på en mer industriell måte.
«På midten av 2010-tallet var den største utfordringen innen emballasje å overholde FNs forskrifter for farlig gods (UNDG) og sikre at forsendelser kunne transporteres trygt gjennom komplekse internasjonale ruter», sa Amaury Fruchaud, Global LiB Segment Director i Nefab Group . «Emballasjeløsninger ble bygget for å være robuste, og prioriterte sikkerhet og samsvar fremfor kostnadseffektivitet, automatiseringsberedskap eller bærekraft.»
Hva driver dagens beslutninger om emballasje av litiumionbatterier
Hvis du kjøper emballasje til LiB-er i dag, opererer du i en annen verden enn for bare fem eller ti år siden.
Batterivolumene øker raskt, drevet av eksponentiell vekst i elbiler og energilagring3 . Samtidig blir produksjonen mer automatisert, og bærekraftskravene blir strengere.
For innkjøps- og forsyningskjedeteam flyttet fokuset seg fra grunnleggende beskyttelse til presisjon, holdbarhet og livssykluseffektivitet.
Flere klare trender former emballasjebeslutninger:
- Automatisering blir en grunnlinje
Flere batterifabrikker går mot automatisert håndtering4 , noe som betyr at emballasjen må være konsistent. Hvis brett deformeres, avviker fra de definerte dimensjonstoleransene eller ikke stabler godt, kan det forstyrre en linje eller redusere materialflyten. - Bærekraft og sirkularitet
Bærekraftskrav blir strengere over hele verden. Emballasjevalg vurderes i økende grad med tanke på resirkulerbarhet, gjenbrukbarhet og generell miljøpåvirkning . - Rask volumvekst
Batteriproduksjon skaleres ofte raskere enn forventet. Tidlige valg av emballasje kan enten støtte denne veksten eller tvinge frem kostbare redesign senere.
Produksjon av litiumionbatterier blir stadig mer automatisert.
Tidlige løsninger: Skumbrett
I starten var batterimoduler og celleforsendelser i stor grad avhengige av brett av ekspandert polyetylen (EPE)-skum. Disse brettene var billige å støpe, lette og ga effektiv beskyttelse for sensitive batterikomponenter.
Etter hvert som batteriproduksjonen økte, ble det imidlertid vanskeligere å ignorere ulempene med skum. Over tid møtte mange selskaper på problemer:
- Brettene mistet formen og komprimeringen
- De holder ikke alltid godt og har en tendens til å brytes ned over flere gjenbrukssykluser
- Store dimensjonsvariasjoner gjorde automatisert håndtering vanskeligere
- Resirkulering viste seg å være utfordrende, inkonsekvent og avhengig av lokale avfallshåndteringssystemer
Det som fungerte bra ved lavt volum ble ofte en begrensning i skala.
Nefabs automatiseringsbrett, laget av materialer av høy kvalitet, er slitesterke og beholder sin integritet selv ved gjentatt bruk.
Skiftet mot konstruert plastemballasje
Etter hvert som produksjonsvolumene økte og automatisering ble mer vanlig i batterifabrikker, måtte emballasje gjøre mer enn bare å beskytte deler under transport. Fokuset flyttet seg til løsninger som kunne holde formen, vare lenger i gjenbruksløkker og fortsette å fungere pålitelig tur etter tur.
Derfor begynte flere selskaper å bevege seg mot stiv plastemballasje, spesielt termoformede og sprøytestøpte løsninger.
Termoformede plastbrett: et overgangstrinn
Termoforming er en prosess der en plastplate varmes opp og formes til en form, for eksempel et brett. For bedrifter er det et attraktivt alternativ fordi det:
- Holder seg bedre enn skum, noe som støtter gjenbruk
- Leveres vanligvis med kortere leveringstider sammenlignet med mer komplekst verktøy
- Reduserer materialforbruket gjennom resirkulert innhold og resirkulerbarhet. Materialet kan ofte slipes om ... på slutten av levetiden for å produsere nye brett (innenfor «retursystemene 6 »)
Når det er sagt, har termoformede brett fortsatt ulemper. Sammenlignet med sprøytestøpte design er de vanligvis mindre presise og tilbyr færre designalternativer. Avhengig av oppsettet kan termoforming også være mer manuell og gi lavere produksjon enn høyhastighetsstøpeprosesser.
Som et resultat er termoforming ofte en god løsning for programmer med mellomstore volum, eller som en overgangsløsning under produksjonsopprop.
Termoforming (også kalt vakuumforming) beskriver prosessen med å varme opp en plastplate. En plastplate varmes opp til den er myk, og trekkes deretter i form over en form ved hjelp av sug. Når den er avkjølt, kuttes den overflødige plasten av for å lage den endelige delen.
Sprøytestøpt emballasje: Bygget for skalering og automatisering
For storskala produksjon av litiumionbatterier har sprøytestøpt plastemballasje blitt det foretrukne alternativet.
Sprøytestøping produserer svært presise og slitesterke brett som holder formen og yter konsistent. Dette er de viktigste kravene for automatisering og høykapasitetsoperasjoner der selv små variasjoner kan forsinke ting.
Fra et produsentperspektiv er fordelene klare:
- Snære dimensjonstoleranser som støtter automatisert håndtering
- Høy holdbarhet på tvers av flere gjenbrukssykluser
- Mer designfleksibilitet, inkludert komplekse former og funksjoner
- Enkel rengjøring, noe som gjør den godt egnet for lukket logistikk 7
Den største ulempen er de høyere startkostnadene. Men når de vurderes gjennom et totalkostnadsperspektiv, gir sprøytestøpte løsninger ofte sterk avkastning i miljøer med høyt volum ved å redusere skader, nedetid og driftsvariabilitet.
På det tidspunktet handler beslutningen mindre om enhetskostnad og mer om langsiktig pålitelighet og effektivitet.
Hvorfor emballasjevalg blir strategisk beslutning
«Det finnes ingen enkeltstående «beste» emballasjeløsning for alle litiumionbatteriforsendelser. Hva som fungerer avhenger av hvor produksjonen er i dag og hvor raskt den må skaleres», sa Amaury. «Tidlige programmer prioriterer ofte fleksibilitet og lave investeringer på forhånd, mens større operasjoner har en tendens til å fokusere mer på holdbarhet, repeterbarhet for automatisering og logistikkeffektivitet.»
En god emballasjestrategi reduserer risikoen i starten, støtter en smidigere daglig drift og unngår kostbare redesign i fremtiden.
Vi sparer ressurser i forsyningskjedene for en bedre morgendag.
Vil du vite mer?
TA KONTAKT
Kontakt oss hvis du vil vite mer om våre smarte og bærekraftige løsninger.
LÆR MER
Løsninger for LiB-, e-mobilitets- og bilindustrien
Bærekraftig beskyttelse av utstyret ditt
Plastemballasjebrett for transport og automatisert håndtering
Nefab tilbyr plastbrett designet for bærekraft, effektivitet og beskyttelse. Våre spesialtilpassede brettløsninger sikrer sikker transport, håndtering og lagring av sensitive komponenter.
GreenCalc
NefabVår egen sertifiserte kalkulator måler og kvantifiserer økonomiske og miljømessige besparelser i våre løsninger.
Global forsyning og lokale tjenester
Med over 250 ingeniører på tvers av mer enn 30 lokasjoner, som jobber sammen i et globalt nettverk, kan du stole på oss for ditt neste emballasjeprosjekt.