La creciente demanda de arquitecturas de batería Cell-to-Pack (CTP) y Cell-to-Chassis (CTC) plantea mayores exigencias a los recubrimientos aislantes de las celdas de batería. Estos deben ofrecer una elevada rigidez dieléctrica, buena adherencia y resistencia al electrolito, además de adaptarse a la cadencia de producción y permitir una aplicación precisa en zonas críticas, como los terminales, las válvulas de venteo y los códigos QR.
En este contexto, la línea Cell UV PhotonShield™ Insulation aplica un recubrimiento dieléctrico mediante tecnología UV sobre celdas prismáticas de batería. El sistema integra pulverización de precisión, aplicación selectiva por inyección de tinta UV y pruebas de alta tensión para verificar el aislamiento eléctrico. El sistema combina dos métodos de aplicación complementarios:
- Recubrimiento por pulverización UV
Se aplica en la cara inferior y las cuatro caras laterales de las celdas para formar una capa continua y uniforme sobre superficies amplias. - Aplicación selectiva por inyección de tinta UV
Se utiliza en la cara de los terminales para depositar el recubrimiento aislante de forma selectiva, según la geometría de la celda y las zonas definidas.
La combinación de la pulverización UV para las superficies amplias y la aplicación selectiva por inyección de tinta UV permite recubrir las seis caras de las celdas de batería sin recurrir a complejas operaciones de enmascarado.
Proceso integrado de pulverización UV e inyección de tinta
- Preparación de la superficie
- Recubrimiento UV por pulverización en cinco caras
- Nivelación del recubrimiento
- Curado UV
- Inspección del 100 % de las unidades
- Aplicación selectiva por inyección de tinta UV en la cara de los terminales
- Curado UV final
- Recubrimiento por pulverización UV
Aplicación en cinco caras (la inferior y las cuatro laterales), con una cadencia de 50 PPM, espesor de recubrimiento ajustable y resistencia al electrolito y a los ciclos de choque térmico. - Aplicación por inyección de tinta UV
Aplicación selectiva en la cara de los terminales, con exclusión precisa de terminales, válvulas de venteo y códigos QR. No requiere enmascarado y alcanza un aprovechamiento del material superior al 98 %, según los datos del fabricante.
Ventajas
- Proceso de recubrimiento UV sin COV
El proceso utiliza materiales con un 100 % de contenido sólido y, según el fabricante, no genera emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) ni aguas residuales. El fabricante declara su cumplimiento de la normativa climática de la Unión Europea. - Resina fotosensible
Curado UV en 3-5 segundos, temperatura del sustrato de ≤50 °C y ahorro energético declarado del 70 %. El espesor de recubrimiento indicado es de 80-150 μm (±10 μm). Según el fabricante, la solución es compatible con todos los tipos de celdas. - Alta adherencia para arquitecturas CTP/CTC
El fabricante declara una adherencia del recubrimiento de ≥9 MPa, con fallo cohesivo, y una fisuración interfacial inferior al 5 %, frente al 32 % del proceso convencional. La resistencia al cizallamiento indicada es de 9-15 MPa, con posibilidad de unión directa entre la celda y el chasis (CTC). - Seguridad de alta tensión y gestión térmica
Según los datos del fabricante, un recubrimiento de 120 μm soporta 5000 V CC, con una corriente de fuga inferior a 0,1 mA y sin degradación después de 300 ciclos. También se declara una resistencia de 2 horas a la propagación del embalamiento térmico, frente a 30 minutos para el PET, y una reducción del 40 % de la temperatura máxima. - Normativa internacional e implantación
La línea automática incorpora una interfaz HMI multilingüe y, según el fabricante, puede funcionar en un intervalo de temperatura de -40 a 85 °C. El fabricante declara disponer de 12 certificaciones o referencias normativas relacionadas con UL, IEC y JIS, destinadas a facilitar el acceso a los mercados de la Unión Europea, Estados Unidos y Japón, y una reducción del 40 % en el plazo de entrega. - Diseño modular y automatización
El diseño modular permite reducir, según el fabricante, la superficie ocupada en fábrica en un 60 %, alcanzar un OEE del 92 % y un rendimiento del 98 %, reducir el coste por celda un 30 % y disminuir la huella de carbono un 42 %.
Nota: Todos los datos han sido verificados mediante ensayos de terceros en su línea piloto de 50 PPM.
Ensayo de adherencia por arrancamiento (ISO 4624)
Ensayo de tensión soportada dieléctrica
Ensayo de resistencia de aislamiento en una muestra
Ensayo de resistencia de aislamiento
- >16 MPa
Adherencia por arrancamiento (norma ISO 2409, según el texto original): un 60 % por encima del estándar nacional indicado (≥10 MPa), clase 0 y sin desprendimiento. - 7 kV / 3,7 μA
Ensayo de tensión soportada dieléctrica con un espesor de recubrimiento de 107 μm: 7 kV CC durante 60 segundos y una corriente de fuga de 3,7 μA, muy inferior al límite de 0,1 mA indicado. No se produce perforación dieléctrica ni descarga disruptiva. - >300 GΩ
Resistencia de aislamiento: valor medido superior a 300 GΩ, que proporciona un amplio margen de aislamiento para sistemas de batería. - >1000 h de resistencia al electrolito
Inmersión a 85 °C durante 1000 horas sin ampollas, desprendimiento ni decoloración, según el fabricante. El resultado declarado supera en un 39 % el valor de referencia sectorial indicado (≥720 h). - >100 ciclos de choque térmico
El fabricante declara la realización de 100 ciclos de choque térmico entre -40 y 85 °C sin pérdida de adherencia, para responder a las condiciones extremas previstas durante la vida útil del vehículo.
Comparativa de los procesos de recubrimiento aislante
| Criterio de comparación | Pulverización UV e inyección de tinta integradas | Pulverización UV independiente | Inyección de tinta UV independiente | Envoltura con película azul de PET |
| Tensión soportada de aislamiento | ≥6000 V CC | ≥6000 V CC | ≥4000 V CC | ≤2800 V CC |
| Cadencia de producción | 50 PPM | 50 PPM | <10 PPM | 6 PPM |
| Aprovechamiento del material | >96 % | Aprox. 95 % | Aprox. 98 % | Aprox. 90 % |
| Tratamiento de terminales y válvulas de venteo | Recubrimiento selectivo digital de precisión, sin necesidad de utillaje | Requiere utillaje de enmascarado complejo | Recubrimiento selectivo digital de precisión | Requiere aberturas troqueladas complejas |
| Resistencia al cizallamiento | ≥10 MPa | ≥10 MPa | ≤8 MPa | Aprox. 2 MPa |
| Emisiones de COV | 0 COV | 0 COV | 0 COV | >0 COV |
| Coste total durante el ciclo de vida | Reducción inferior al 30 % frente a los procesos convencionales | Moderado | Relativamente alto | Moderado |
37 años de experiencia en ingeniería: desde la validación hasta la entrega
- Reducción de riesgos desde el inicio
37 años de experiencia en ingeniería de equipos y proyectos EPC internacionales, respaldados por un equipo de ingenieros experimentados. La línea piloto propia de 50 PPM permite validar el proceso antes de iniciar la producción en serie. - Control de calidad y fiabilidad
Como opción, se puede incorporar un sistema propio de visión artificial con inteligencia artificial para posicionar las celdas, aplicar el recubrimiento selectivamente en la zona de los terminales e inspeccionar defectos en línea. También puede integrarse un ensayo de tensión soportada dieléctrica para detectar y rechazar automáticamente las celdas que no cumplan los requisitos. - Trazabilidad de datos e integración de sistemas
Trazabilidad integral de los datos de pulverización, curado e inspección, con análisis del OEE, registros de alarmas y gestión de recetas de proceso. La integración con sistemas MES/ERP facilita la conexión con los sistemas de gestión de la fábrica. - Ejecución de proyectos y servicio internacional
Siete centros de servicio internacionales respaldan la ejecución de proyectos llave en mano, desde el diseño y la fabricación hasta las pruebas de aceptación en fábrica (FAT), el envío, las pruebas de aceptación en las instalaciones del cliente (SAT) en el extranjero y la asistencia in situ. - Diseño modular preparado para futuras ampliaciones
El diseño modular y semipersonalizado permite realizar futuras actualizaciones sin necesidad de reconstruir toda la línea de producción.
La oferta de Changhong Intelligence comprende sistemas de soldadura automatizada, equipos y líneas de pintura, sistemas de transporte, líneas de montaje final, integración robótica industrial y software de gestión y control de la producción. En la fabricación de carrocerías, desarrolla líneas de soldadura de carrocerías BIW y de subconjuntos. En el área de pintura, integra sistemas de pretratamiento y cataforesis, cabinas de pintura, hornos de secado y curado, sistemas de transporte, equipos de suministro de aire, inspección visual de pintura y tratamiento de emisiones. Para el montaje final, ofrece sistemas de almacenamiento y secuenciación de carrocerías, líneas de montaje, sistemas de transporte y equipos auxiliares. Su cartera también incluye sistemas de recubrimiento dieléctrico UV para celdas de batería, integración de robots industriales y plataformas de software para la gestión de operaciones de fabricación y el control de procesos.