У полі виробництва літієвих акумуляторів, намотування та ламінування знаходяться два процеси складання електродів. Обидва процеси мають власні переваги та недоліки, і існують суттєві відмінності у вимогах до виробничого обладнання. Для того, щоб краще зрозуміти характеристики цих двох процесів та їх конкретні вимоги до обладнання, ця стаття вивчить відмінності у вимогах обладнання між процесами обмотки та ламінування.
1.
1.1 Огляд процесу обмотки
Процес обмотки полягає в тому, щоб намалювати позитивний лист електродів, сепаратор та негативний шматок електрода в циліндричну або призматичну структуру клітин. Переваги цього процесу включають високу ефективність виробництва, слід невеликого обладнання та придатність для масштабного виробництва. Процес намотування широко використовується у виробництві циліндричних акумуляторів (таких як 18650, 21700 тощо) та деяких призматичних батарей.
Acey-SWM-C Автоматична циліндрична обмотка -це обладнання, яке може бути застосоване до процесу обмотки циліндричних шматочків полюса літій-іонного акумулятора. У порівнянні з цим обладнанням має високу ефективність обмотки ручної обмотки, хорошу акуратність та широкий спектр застосовних розмірів акумуляторів. Він більше підходить для різних циліндричних потреб акумуляторних батарей у лабораторіях літій акумуляторів.
1.2 Ключові вимоги до обмотки обладнання
- Високоточний контроль напруги
Контроль натягу на полюсному шматці та діафрагмі має вирішальне значення під час процесу обмотки. Надмірна напруга може призвести до деформації розтягування полюсної частини, що впливає на продуктивність акумулятора; Якщо напруга занадто мала, це може призвести до послаблення полюса і впливати на якість обмотки. Тому обладнання для обмотки потрібно обладнати високоточною системою управління напругою, яка може контролювати та регулювати напругу в режимі реального часу. Наприклад, використання магнітної технології управління напругою левітації в поєднанні з багатоступеневим регулюванням закритого циклу може контролювати коливання напруги до дуже малого діапазону.
- Вирівнювальне вирівнювання
Під час процесу обмотки позитивний лист електрода, сепаратор та негативна частина електродів повинні бути точно вирівняні, щоб забезпечити консистенцію та стабільність внутрішньої конструкції акумулятора. Деякі висококласні обмотки обладнання будуть оснащені високоточною системою візуального вирівнювання, яка може відстежувати відхилення положення полюсної частини в режимі реального часу та автоматично регулювати точність вирівнювання за допомогою алгоритму управління замкнутим циклом.
- Високошвидкісна звивиста
Для підвищення ефективності виробництва обладнання для обмотки повинно мати високошвидкісні можливості обмотки. Швидкошвидкісна обмотка не тільки вимагає механічної структури обладнання, щоб протистояти напруженню, спричиненому високою швидкістю, але й потрібно оснащувати високопродуктивними сервомоторами та приводами, щоб забезпечити плавність та консистенцію процесу обмотки.
- Екологічна адаптованість
Процес обмотки має відносно високі вимоги до виробничого середовища, і його потрібно здійснювати в чистому, постійному середовищі температури та вологості, щоб зменшити вплив домішок на продуктивність акумулятора. Тому обладнання для обмотки часто потрібно оснащувати системою контролю навколишнього середовища для забезпечення стабільності виробничого середовища.
2. Процес ламінування та його вимоги до обладнання
2.1 Огляд процесу укладання
Процес ламінування полягає в тому, щоб накладати позитивний лист електрода, сепаратор та негативний лист електрода в свою чергу, утворюючи структуру електрода акумулятора. Переваги процесу ламінування включають більш компактну внутрішню структуру акумулятора, більшу щільність енергії та здатність виробляти батареї з великою ємністю. Процес ламінування більш широко використовується у виробництві клітин мішків та деяких призматичних клітин.
2.2 Ключові вимоги до обладнання для укладання
- Високоточне позиціонування
У процесі ламінування точність позиціонування шматка полюса та діафрагма надзвичайно висока. Завдяки більш складній структурі ламінованих клітин точність вирівнювання між шматками полюсів безпосередньо впливає на продуктивність та безпеку акумулятора. Обладнання для ламінування повинно бути оснащене високоточною системою позиціонування, наприклад, лазерним позиціонуванням або системою візуального розпізнавання, для досягнення точності позиціонування.
- Багатошарова здатність ламінування
Процес ламінування зазвичай вимагає обробки багатошарових полюсних частин та сепараторів, а обладнання повинно мати можливість багатошарового ламінування для забезпечення структурної стабільності та узгодженості клітини.
- Точний контроль тиску
У процесі ламінування є вирішальне значення контролю тиску між полюсами. Надмірний тиск може спричинити деформацію шматка полюсів і впливати на продуктивність акумулятора; Якщо тиск занадто низький, це може призвести до поганого контакту між шматками полюсів і впливати на провідність акумулятора. Обладнання для ламінування повинно бути оснащене точною системою контролю тиску, яка може контролювати та регулювати тиск у режимі реального часу.
Acey-SSM-CМашина для укладання електродів-це пристрій, який можна застосувати до процесу укладання шматочків полюсів літій-іонного акумулятора. Процес завантаження ручної плівки, подальшу корекцію положення полюса та ламінування завершується автоматично, що має характеристики високої ефективності ламінування та високої точності. Конструкція обладнання може складати 200*200 мм клітин, а різні розміри можна реалізувати, регулюючи кріплення, що дуже підходить для досліджень та розробки та виробництва зразків ламінованих літій-іонних акумуляторів. Обладнання приймає єдину конструкцію консольної структури, автоматичне постійне управління напругою ізоляційної плівки котушки та автоматичного управління корекцією.
- Екологічна адаптованість
Подібно до процесу обмотки, процес ламінування також повинен здійснюватися в чистому, постійному середовищі температури та вологості, щоб зменшити вплив домішок на продуктивність акумулятора. Часто необхідно оснащувати систему контролю навколишнього середовища для забезпечення стабільності виробничого середовища.
3. Порівняння вимог до обладнання для процесів обмотки та ламінування
|
Вимоги до обладнання |
Процес намотування |
Процес укладання |
|
Контроль натягу |
Високоточний контроль натягу, моніторинг в режимі реального часу та коригування напруги |
Відносно розслаблений, але точний контроль площі електродів і сепараторів необхідний |
|
Точність вирівнювання |
Система вирівнювання високої тотової зору, коригування точності вирівнювання в режимі реального часу |
Високоточна система позиціонування лазерного або зору, точність позиціонування на рівні мікрона |
|
Ефективність виробництва |
Швидкошвидкісна обмотка, придатна для масового виробництва |
Відносно нижчий, підходить для виробництва батарей з високою ємністю |
|
Контроль тиску |
Відносно розслаблений, але забезпечення стабільності процесу обмотки |
Точний контроль тиску, моніторинг у режимі реального часу та регулювання тиску |
|
Екологічна адаптованість |
Чисте, контрольоване температурою та контрольоване вологом середовищем |
Чисте, контрольоване температурою та контрольоване вологом середовищем |
|
Складність обладнання |
Відносно низький |
Вищі, вимагаючи багатошарового укладання можливостей та точного контролю |
|
Вартість обладнання |
Відносно низький |
Вищий |
4.Висновки
Процеси обмотки та ламінування мають власні переваги та недоліки, і вони підходять для різних типів акумуляторів та сценаріїв застосування. Процес обмотки підходить для масштабного виробництва, вимоги до обладнання відносно низькі, а вартість відносно керована; Процес ламінування більше підходить для виробництва батарейних батарей, що вимагає більшої точності та складності обладнання. По мірі того, як ринок акумуляторів літію продовжує зростати, обидва процеси відіграватимуть важливу роль у майбутньому. Покупці повинні придбати різне обладнання відповідно до їх конкретних потреб.
(Примітка. Наведений вище вміст призначений лише для довідок. Фактичні вимоги до обладнання можуть змінюватися через конкретні процеси та сценарії застосування.)