Des chercheurs ont mis au point un robot qui apporte vitesse, agilité et reproductibilité aux piles bouton à l’échelle du laboratoire.

Jusqu’à présent, les laboratoires étudiant la technologie des batteries devaient choisir entre la liberté d’itérer et d’optimiser la chimie des batteries en assemblant manuellement chaque cellule individuelle, et la reproductibilité et la rapidité d’une production à grande échelle. AutoBass (Automated battery assembly system), le premier robot d’assemblage de piles boutons à l’échelle du laboratoire, est conçu pour combler cette lacune.

Développé par une équipe de l’Institut Helmholtz d’Ulm et de l’Institut de technologie de Karlsruhe en Allemagne, AutoBass promet d’améliorer la caractérisation des piles boutons et de promouvoir la reproductibilité en photographiant chaque cellule individuelle à des points clés du processus d’assemblage. Il produit des lots de 64 cellules par jour.

Un bras robotisé (Robot A) monté sur un rail linéaire prélève et transporte les composants vers un poste d’assemblage central à l’aide d’une préhension par le vide. L’assemblage commence par le capuchon d’anode, l’entretoise, puis l’anode. Un robinet rotatif alimenté par une seringue contrôlée par ordinateur distribue précisément l’électrolyte. Le séparateur est ajouté et le robinet rotatif distribue plus d’électrolyte. Le robot A sélectionne et place la cathode et la deuxième entretoise place le ressort à l’aide d’une préhension mécanique, puis place le capuchon de cathode.

Un deuxième bras robotisé fixe (Robot B) récupère la cellule assemblée et remplie, aligne tous les composants et la transporte vers la sertisseuse. Une fois la batterie sertie, le robot B retire la cellule terminée de la sertisseuse et la renvoie au poste d’assemblage. Le robot A prend la cellule terminée et la place dans la fente qui contenait auparavant son capuchon cathodique.

Étant donné que la cohérence cellule à cellule est essentielle pour caractériser et optimiser la chimie de la batterie, AutoBass photographie chaque cellule après que l’anode, l’entretoise et la cathode ont été placées.

64 cellules par jour n’est que le début. L’équipe a commencé à travailler pour chorégraphier le mouvement de chaque composant afin que le robot puisse assembler plus d’une cellule à la fois, doublant la production quotidienne du robot et épargnant aux chercheurs des jours d’assemblage minutieux de la batterie dans une boîte à gants.