Fourniture d’une stackeuse pour électrodes de batterie

La fourniture porte sur une machine destinée à réaliser des empilements pour prototypes de batteries, depuis le stockage des composants préparés dans des magasins intégrés jusqu’à l’extraction de l’empilement. Elle comprend les prestations de base associées, notamment l’installation, la mise en service et la formation. Le cahier des charges indique que les travaux d’installation feront l’objet d’une analyse après le choix de l’équipement ; sa répartition des prestations prévoit toutefois l’installation et le raccordement du matériel à la charge du fournisseur, à l’exception du raccordement de l’armoire électrique au réseau, à la charge du CEA.

Formats et procédés

La machine doit manipuler plusieurs formats, prélever et positionner les composants sans les endommager et assurer un désalignement maximal de 0,2 mm. Les empilements comportent de 6 à 60 couches, pour une épaisseur totale de 1,5 à 20 mm.

• Format n°1 : électrodes L 48 mm × l 48 mm, épaisseur 30 µm, masse 0,3 g ; valeurs indiquées pour P/N/G/E/F : 8/6/8/5/15 mm. Le matériel de base doit inclure les outillages nécessaires à ce format.
• Format n°2 : électrodes L 139–142 mm × l 84–87 mm, épaisseur 50–200 µm, masse 0,5–5 g ; P/N/G/E/F : 8–12/40–74/8–12/0–10/15–25 mm. Les outillages et la procédure de changement de format sont à chiffrer en option obligatoire ; le changement doit pouvoir être réalisé en autonomie par l’équipe du CEA après formation.
• Séparateur : largeur 50–100 mm et épaisseur 10–150 µm.

Le procédé de génération 3 fonctionne avec deux magasins d’électrodes, sans couche séparatrice entre les électrodes dans ce mode. La disponibilité de trois magasins est exigée ; le passage à quatre magasins et la gestion des rebuts font également l’objet de spécifications. La génération 4, avec électrode n°2 en lithium métal de 30–150 µm et couche séparatrice, est qualifiée d’option obligatoire par le cahier des charges. Le retrait de la couche séparatrice dans au moins deux magasins est une option facultative. Le fournisseur doit prévoir l’isolation électrique des parties en contact avec l’empilement. Le raccordement à un module de découpe laser pouvant être ajouté ultérieurement est demandé ; le module laser lui-même est une option facultative.

Pilotage, environnement et interfaces

L’équipe formée doit pouvoir créer, modifier et supprimer les recettes, associer un magasin à chaque étape et utiliser un mode pas-à-pas pour les contrôles et réglages. Le pilotage se fait depuis un PC, de préférence sous Windows, raccordé au réseau CEA par Ethernet dédié. Sont notamment demandés la documentation de l’architecture et de la configuration réseau, une procédure de raccordement, l’export des données et les éléments nécessaires à la réinstallation du système. L’accès internet et la messagerie ne sont pas disponibles sur la bulle instrumentation ; la télémaintenance éventuelle est soumise aux conditions de sécurité informatique du CEA.

L’équipement doit fonctionner en salle anhydre à 20 °C, avec un point de rosée de l’air sec de −40 à −50 °C ; l’air comprimé requis est à 7 bars et à un point de rosée de −80 °C. L’alimentation prévue est de 220 V ou 380 V triphasé, 50 Hz. L’encombrement doit rester inférieur à 2 000 mm en longueur et largeur et à 2 200 mm en hauteur. Le fournisseur transmet les besoins en fluides, électricité et autres interfaces, ainsi que les données nécessaires à l’implantation. Il fournit le plan de déchargement et d’installation, les moyens de sécurité nécessaires et évacue les emballages ; les livraisons sont prévues du lundi au vendredi, de 8 h à 12 h.

Essais, documentation et accompagnement

Les réceptions comprennent une FAT chez le fournisseur et une SAT sur le site du CEA. La procédure d’essais est soumise à l’approbation du CEA ; les essais de réception doivent couvrir les spécifications, leurs résultats étant consignés et les procès-verbaux remis avant réception. Pour les essais de procédé génération 3, les quatre essais portent chacun sur trois échantillons, au SAT, sur des empilements de 6 ou 20 couches. Les deux essais génération 4 portent chacun sur trois échantillons au SAT, si l’option correspondante est levée. Les essais d’alignement de l’équipement utilisent deux échantillons par test à la FAT ; le test lithium n’est réalisé que si l’option correspondante est levée. Les électrodes et séparateurs nécessaires aux essais sont indiqués comme moyens d’essai fournis par le CEA.

Avant la SAT, le fournisseur remet notamment la notice d’instructions en français, la déclaration de conformité, les instructions de sécurité, la liste des pièces détachées et consommables avec coûts et délais d’approvisionnement et, selon le type de machine, les plans, schémas et sources des programmes.

La formation à l’utilisation et celle de maintenance de premier niveau concernent chacune trois personnes. Une formation de maintenance avancée peut être proposée en option facultative. La garantie contractuelle est de deux ans à compter de la réception et couvre pièces hors consommables, main-d’œuvre, transport et déplacements ; le fournisseur intervient au plus tard dans les 15 jours suivant la demande par courriel, du lundi au vendredi de 8 h à 17 h. Les arrêts prolongent la garantie à due concurrence. Une année supplémentaire de garantie avec maintenance préventive recommandée peut être chiffrée en option facultative ; un plan de maintenance préventive et des offres de maintenance après garantie sont également demandés en option.