电池:BST ELTROMAT在锂电池工业的解决方案

电池工业比以往任何时候都发展得更快、更具活力。随着电动车和静态数据存储的重要性日益提高,快速推动锂电池工业发展的压力越来越大。更长的行驶距离和更高的性能是提高电池寿命、电池安全性和降低生产成本的衡量标准。

满足衡量标准要求的解决方案是扩大工业生产。工业生产可以在规模经济、自动化和技术创新以及资源和能源效率方面并行实现成本递减和质量改进。

锂电池工业极片生产和电池模组装配

在锂电池生产过程中,为了获得安全、高质量的产品,绝对精度是必不可少的。只有质量完美的锂电池才能满足终端产品的高要求,特别是电动汽车。

一个挑战是在各个加工工序中精确地纠正和定位箔材,因为不同的箔材必须精准地地控制和测量。BST凭借丰富的产品线(包括视觉检测系统、自动纠编系统和自动化解决方案),能够完全胜任这项任务。

一方面,视觉检测系统可以执行各种检测任务,另一方面,其测量数据也可以闭环反馈到自动纠编系统,从而优化闭环纠偏效果。BST网络系统通过PROSolutions(见视频:PROSolutions)可视化和操作平台联网,为客户提供了一个全面的解决方案,涵盖为客户提供生产质量相关数据和自动纠偏系统与视觉检测系统相结合的技术。

电池生产工艺

我们的产品和解决方案应用在以下锂电生产工序中:

涂布

基材(铜箔或铝箔)通常通过涂布模头(浆料)涂覆。一般涂布分连续涂布和间歇涂布,连续涂布一次可涂1到3个涂膜。

基材正反面依次涂覆涂膜(正反两面涂覆在同一条涂布机上完成)或基材正反面分别涂覆涂膜(一台涂布机只涂覆一面)经过气悬浮烘箱后,极片被成卷收齐。

在涂布机上,BST的质量保证系统包括自动纠编,上下涂层错位控制以及涂层表面瑕疵检测和边缘检测等。

辊压

双面涂布的极片在辊压机上通过一对旋转的压辊压实。料卷倒开后经过辊压,再一次收卷。

. 这是制造商想要充分利用机器速度的地方!然而,他们随后面临的挑战是,如何确保一切都以可控的方式运行——从极片料卷倒开纠偏到行进纠偏,经过辊压后,最后到收卷纠偏。

BSTeltromat提供整套解决方案(纠编系统),集合了不同规格的推动器、控制器和传感器,满足最多样化的客户需求。因此,工艺更加稳定,产生的废料更少,停机时间也更短。

分条

. 辊压后,极片转入分条工序。极片在这里被切刀分条(纵向切割),之后被分别收卷。

为了充分利用机器的速度,同时确保所有的分条极片收卷整齐,需要用到BST自动纠偏系统。此外,通过测量分条极片宽度或极片上涂层的宽度进行宽度监测,同时通过PROSolutions(见视频:PROSolutions)可视化和操作平台进行控制。

极耳成型

极片通过模切或激光切切出极耳,这些极耳将作为电池的导电连接端子。

BST eltromat提供激光切前极片纠偏解决方案(见视频: TabIgnoring)确保切出的极耳符合尺寸要求。

此外,极耳形状测量能够监控极耳尺寸,通过可视化和操作平台解决方案(见视频:解决方案)闭环反馈自动纠偏系统。在极片收卷时,BST常规的自动纠偏系统也非常有必要。

分切

模切或激光切后,进入下一道工序-半分切。

为了保证极片精确的纠正,推荐采用BST自动纠偏系统。极耳屏蔽功能(视频:Tab Ignoring)能实现极耳极片时自动屏蔽极耳,保证极片在入刀之前被精准的纠偏。

另外,根据分切后宽度监测,通过PROSolutions可视化和操作平台进行分切宽度控制。

叠片/卷绕层压

卷绕(方形电芯/圆柱形电芯)

在方形电芯和圆柱形电芯生产过程中,卷绕是分切的后道工序。在这里,正负极片和隔膜主动放卷,绕着缠绕芯模(方形电芯)或中心销(圆柱形电芯)进行卷绕。在层压和叠片过程(链接到下面的段落)最大挑战是如何高精准地将各种材料叠合在一起。

BSTeltromat通过将多套纠编系统(见视频:纠编系统组网)联网来解决这一问题,还可以实现主从动纠偏功能和纠偏基准点偏移,保证每层物料在卷绕过程中对齐

层压和叠片(软包电芯)

. 在这一工序中,单电池由所提供的材料(4层材料=1片负极+1片正极+2片隔膜)通过高精度的组合和层压工艺生产。在随后的过程中,压合的材料被相应地切割和叠片。

在这一过程中,将材料高精准地叠合在一起尤为重要。基于几十年来在纠编领域的成功经验,BST除了将多套纠偏系统联网外,还可以实现主从动纠偏功能和纠偏基准点偏移,确保每片物料对齐。为了保证边缘检测的可靠性,BST针对这道工序特别研发了一款特殊传感器,可以将所有相关的对比信息,被测物体和分层信息全部传输到PROSolutions可视化和操作平台。