來源：宏集科技工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)宏集應(yīng)用丨宏集 解決方案幫您輕松實現(xiàn)鋰電池疊片工藝

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#鋰電池 #直驅(qū)技術(shù) #BMS

01****鋰電池生產(chǎn)工藝背景

在**“雙碳”戰(zhàn)略**提出的背景下，新能源汽車、新能源鋰離子電池以及新能源數(shù)碼產(chǎn)品行業(yè)得到了快速發(fā)展，便攜式充電設(shè)備和大容量的充電電池已成為未來的發(fā)展趨勢。

鋰離子電池具有能量存儲密度高、使用壽命長等特點，這使其成為了電池中的主流。電池的第一步工序即是將電芯極片組成為電池，而鋰離子電池加工工藝主要分為三種：卷繞工藝、疊片工藝、切片工藝。其中，切片鋰電池的隔離膜非常柔軟，在加工過程中難以保證隔離膜的對齊度，因此，在工業(yè)中大多使用 疊片和繞卷工藝 。

疊片工藝與繞卷工藝對比

1****疊片工藝

疊片機(jī)是將預(yù)制好的正、負(fù)極片用隔膜間隔交替堆疊形成電芯的核心關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)備的加工能力直接影響電芯的良率。

目前市場上主流疊片機(jī)設(shè)備路線主要有四種，Z字型疊片機(jī)、切疊一體機(jī)、熱復(fù)合疊片機(jī)和卷疊一體機(jī)。其中Z字型疊片機(jī)和切疊一體機(jī)本質(zhì)均為 Z字型疊片 ，也是國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的機(jī)型。Z型疊片技術(shù)通過可移動疊片臺拉動隔膜在疊片平臺之間來回移動，實現(xiàn)正極極片和負(fù)極極片的交叉堆疊。

在鋰電池的Z型疊片過程中，送料軸上的機(jī)械手抓取極片移向工作臺，移動工作臺的同時鋪置隔離膜，正負(fù)極片相間放置。 在機(jī)械手左右運(yùn)動的同時完成隔離膜的Z形疊繞**** ，壓制成型后，機(jī)械手進(jìn)行下一張極片抓取，極片抓取的同時，依次放置，如此往復(fù)實現(xiàn)整個電芯的疊片組裝。

鋰電池疊片機(jī)示意圖

02****宏集解決方案

傳統(tǒng)的疊片效率太慢精度低，無法形成規(guī)?；a(chǎn)，需要新的疊片工藝技術(shù)來提高疊片的精度和生產(chǎn)效率。而在整個疊片工藝中，影響鋰電池生產(chǎn)精度的關(guān)鍵因素主要是隔離膜張力控制和 正負(fù)電極片移送精度 。

疊片平臺往返運(yùn)動

1****隔離膜張力控制

隔離膜張力過大時隔離膜容易產(chǎn)生變形甚至扯斷，張力過小時隔離膜容易出現(xiàn)褶皺、回縮，導(dǎo)致糾偏傳感器無法正常糾偏，使隔離膜產(chǎn)生疊偏現(xiàn)象，嚴(yán)重影響鋰電池的性能。常用的張力控制方案是采用重力塊和重力傳感器控制系統(tǒng)張力、直線電機(jī)進(jìn)行恒力矩控制，以及采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)或磁粉離合器配合張力擺桿控制系統(tǒng)張力等。

2****正負(fù)電極片移送精度

正負(fù)電極片從定位臺到疊片臺的移送精度是保證疊片精度的關(guān)鍵因素之一。通常，疊片機(jī)上會安裝機(jī)械臂對電極片進(jìn)行吸附，只有保證了電極片每次移送后的 重復(fù)精度 ，才能保證在定位臺上的定位精度沒有變化。 直線傳動 ，是鋰電生產(chǎn)過程中必不可少的傳動單元。機(jī)械臂傳送的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用 宏集高精度直線電機(jī)模組 ，可以幫您輕松實現(xiàn)鋰電池疊片過程中電極片的精密平穩(wěn)移位。

在宏集提供的直驅(qū)技術(shù)解決方案中， 宏集CTL直線模組**** ，是一款通過內(nèi)置高性能直線電機(jī)驅(qū)動的直線模組，外觀和設(shè)計榮獲過著名設(shè)計獎。外觀緊湊，性能極高，耐腐蝕防護(hù)蓋保護(hù)裝置內(nèi)部免受灰塵或顆粒等環(huán)境影響。

宏集CTL直線模組沒有背隙，外形緊湊，提供不同的行程長度選擇，可適用于廣泛的應(yīng)用場景。此外，也可配備線纜拖鏈，特別適用于高動態(tài)和低噪音的應(yīng)用。

·尺寸 ：145, 200, 250

·運(yùn)行速度 ：5.0 m/s

·重復(fù)定位精度 ：± 0,001 mm

·持續(xù)力 : 高達(dá) 1125N

·峰值力 : 高達(dá) 2475N

·行程 ：最高可達(dá)5790mm

·安裝高度低 ：85mm

·內(nèi)置測量系統(tǒng)

·中央潤滑系統(tǒng)

·低齒槽力

·可加裝拖鏈

結(jié)語

宏集直驅(qū)技術(shù)解決方案 ，幫助鋰電池疊片設(shè)備實現(xiàn)了效率和性能的大幅提升。同時，直驅(qū)技術(shù)減少了對機(jī)械系統(tǒng)部件的需求，且結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小、無需維護(hù)， 節(jié)約了設(shè)備成本 ，極大地提升了疊片機(jī)設(shè)備制造商的市場競爭優(yōu)勢。

審核編輯 黃宇