PSC Veneto

Progetto finanziato con il Piano Sviluppo e Coesione Veneto – FSC 2021-2027 Stralcio (Delibera CIPESS 79/2021)
Area tematica 01 Ricerca e Innovazione – Settore 01.01 Ricerca Sviluppo

Titolo progetto: TECNOLOGIE LASER AVANZATE DI LAVORAZIONE DELLE BATTERIE PER UNA MOBILITA’ SOSTENIBILE

Attualmente il mondo della mobilità elettrica sta rapidamente sviluppando soluzioni per permettere di elettrificare in parte o completamente il parco auto di nuova generazione, con un impatto significativo sul settore produttivo Europeo e Italiano. Per realizzare batterie più performanti (affidabili, efficienti dal punto di vista energetico, con un più lungo ciclo di vita), L-Peak svilupperà soluzioni nuove rispetto allo stato dell’arte realizzando le seguenti attività: Studio di soluzioni laser innovative per la lavorazione di batterie di nuova generazione, Studio a livello di dimostratori semplificati (a livello di campioni) delle soluzioni individuate con maggiore livello di readiness (a pochi mesi), progettazione meccanica, elettrica e SW, Sviluppo prototipi e sperimentazione.

L’obiettivo del progetto è, infatti, quello di sviluppare soluzioni di lavorazione laser innovative nel settore della produzione di batterie e più in generale dei prodotti per la mobilità elettrica, a partire dalle competenze presenti, dal background aziendale e dalle tecnologie implementate o facilmente implementabili in L-Peak.

Fondamentale, per il raggiungimento degli obiettivi, sarà il contributo del Politecnico di Milano, che si occuperà di supportate L-Peak nell’ideazione delle soluzioni di lavorazioni laser innovative e delle soluzioni tecnologiche in grado di implementarle:

• Pulizia superficiale dei punti di connessione delle celle,
• Rimozione delle componenti in plastica dalle celle: questa è una problematica rilevata di recente in letteratura;
• Marcatura laser con codice a barre delle celle per ottenere un processo completamente tracciato e qualitativamente superiore così da permettere la completa tracciabilità dei singoli lotti di produzione o del singolo elemento prodotto;
• Pulizia superficiale delle linguette della batteria: dovranno essere studiate e sviluppate soluzioni idonee a garantire un processo affidabile ed efficiente di pulizia, in quanto deve essere garantito il collegamento affidabile tra la linguetta e l’anodo o il catodo;
• Saldatura laser di lamiere metalliche sottili ed elementi in leghe eterologhe (rame, alluminio, acciaio inox): la presaldatura e la saldatura principale richiedono giunzioni robuste materiale-materiale. Se gli strati individuali di lamina metallica non sono completamente uniti insieme o se vi sono lacerazioni nella lamina, anche solo dello spessore di pochi micron, si produrranno scarti e successivamente l’eliminazione dell’intera cella.
• Testurizzazione laser dei materiali della batteria per migliorare le prestazioni della batteria;
• Pulizia laser di piastre bipolari prima della saldatura: le piastre bipolari sono componenti chiave delle batterie, di cui alcune centinaia possono essere montate in una singola cella. A causa del gran numero di piastre bipolari, ognuna delle quali ha uno o più metri di lunghezza del cordone di saldatura, l’ottimizzazione della velocità di saldatura gioca un ruolo cruciale. Anche se gli spessori dei materiali sono relativamente sottili, dell’ordine di 0,07 – 0,1 mm. Sarà necessario coniugare quindi estrema precisione, elevata ripetibilità e tempi ciclo elevati. La velocità di saldatura dipende dalla potenza laser utilizzata che normalmente è di 6 e fino a 30 m/min per lamiere speciali , mentre con il presente progetto si vuole raggiungere 60m/min combinando i fattori di frequenza, potenza, wobble factor e utilizzando teste galvanometriche che permettono di ridurre le inerzie dei normali sistemi di saldatura.

Dopo aver valutato vari scenari di sviluppo in funzione non solo del grado di innovazione delle soluzioni proposte ma anche dalla maturità tecnologica e della fattibilità industriale delle stesse, L-Peak procederà alle fasi di progettazione e sviluppo del prototipo.

Il risultato finale consisterà quindi in prototipi di macchina, che potranno essere due o tre a seconda delle soluzioni rilevate:

• Per la pulizia delle celle e la marcatura verrà realizzato un prototipo con tre assi che permetta di pulire adeguatamente la superfice delle celle e di avere una elevata produttività adottando processi di carico e scarico automatizzati;
• Per il prototipo di saldatura verrà sviluppato un sistema per saldare tra loro le varie celle e creare così la batteria e si valuterà in base ai risultati della consulenza del POLIMI se usare, per la chiusura e sigillatura del pacco batteria, la stessa macchina dotata di 2 assi aggiuntivi o una terza macchina dotata di robot antropomorfo.

Spesa ammessa: € 195.376,88

Contributo concesso: € 78.150,75