近幾年,鋰電池的應(yīng)用越來越廣泛,例如電動汽車、電子設(shè)備,工業(yè)儀器,醫(yī)療儀器等領(lǐng)域都能見到鋰電池的使用。而市場對鋰電池需求量不斷增大的同時,也對鋰電池的制造工藝提出了更高的要求。
鋰電池從大的工藝來分,有迭片和卷繞工藝兩大部分,迭片工藝就不在這里贅述?,F(xiàn)在就簡單介紹卷繞工藝工序流程圖:
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這里面,每個工序的完整或者說是每個工藝完美配合,方能達(dá)到大生產(chǎn)效率。
但是自動化程度較高的算是在裁片分條、卷繞這工樣的工序。
鋰電池的包裝、纏繞等工藝,大概每個工控廠商都有成功案例吧。但是這種技術(shù)是保密的,相關(guān)的配置和方案不可能公開與分享的。也就是說每個工控廠商都有自己的一畝二分地。但是孰優(yōu)孰劣,技術(shù)應(yīng)用屬強屬弱,只有應(yīng)用方心里有數(shù)。
富士是這樣做的:其認(rèn)為--鋰電池制片機(jī)是用于生產(chǎn)正極極片或負(fù)極極片的設(shè)備,目前制片機(jī)效率瓶頸主要存在于自動焊接極耳、自動貼膠(極耳包膠)、切斷功能等方面,富士Smart方案采用了PLC內(nèi)置定位+伺服中斷定位的控制技術(shù),使得中斷定位響應(yīng)時間為0.05ms,無需降速運行,不再需要減速傳感器,從而協(xié)助用戶降低投入成本,提升制造工藝和效益。
在精度方面:富士選用總線型運動控制器,以支持電子凸輪控制,如支持EtherCat,總線周期500us、1ms的運動控制器,保證了控制的精度。
安川是如何選定的呢?
從下面的案例來看看吧!
這是一家鋰電池的制造工廠。
工廠在鋰電池的卷繞環(huán)節(jié)中,遇到了技術(shù)難題。
如下圖所示,鋰電池的卷繞工藝,就是將電池的正負(fù)極材料、絕緣膜、極耳卷繞成電芯的過程。在正負(fù)極材料中間加入絕緣的隔離膜,在適當(dāng)?shù)奈恢貌迦霕O耳后,將所有材料緊密卷繞在一起。
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(極耳:從電芯中將正負(fù)極引出來的金屬導(dǎo)電體。通俗來說,電池正負(fù)兩極的耳朵是在進(jìn)行充放電時的接觸點。)
而工廠在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn):鋰電池的正負(fù)極很難正好卷繞在相同的位置。此外,在卷繞過程中,隔離膜總是被拉細(xì)甚至拉斷,但是如果放松卷繞力度,又會出現(xiàn)卷繞松弛的現(xiàn)象。
問題出來了!生產(chǎn)無法進(jìn)行下去。這樣工廠即將蒙受巨額損失,技術(shù)人員去現(xiàn)場考察之后發(fā)現(xiàn):在生產(chǎn)過程中,卷繞設(shè)備必須通過同步控制和張力控制,確保在卷繞過程中收卷和放卷同時進(jìn)行,并且在該過程中線材的卷繞不過于松弛或緊繃。
安川運動控制器MP2400 11