Avvolgitrice semiautomatica per batterie cilindriche agli ioni di litio

Panoramica del prodotto

Questa avvolgitrice semiautomatica è un sistema di assemblaggio del nucleo di precisione progettato specificamente per la produzione di celle cilindriche agli ioni di litio. Ideata per colmare il divario tra la ricerca e sviluppo da banco e la produzione industriale ad alto rendimento, questa apparecchiatura impila e avvolge con precisione fogli di elettrodi catodici e anodici con due film separatori. L'unità automatizza l'intera sequenza critica di avvolgimento, inclusa la rotazione dell'ago di avvolgimento ad alta precisione, l'indicizzazione della postazione di lavoro, il taglio preciso del separatore, l'applicazione automatica del nastro di chiusura e lo scarico della cella, a seguito dell'alimentazione manuale dei nastri degli elettrodi.

Costruito per istituti di ricerca ad alta varietà, linee pilota e strutture specializzate nella fabbricazione di batterie, il sistema supporta un'ampia gamma di formati di celle cilindriche con diametro esterno da 10 mm a 25 mm. Accoglie dimensioni cilindriche standard e personalizzate come 18650, 21700 e 26650 utilizzando utensili a perno di avvolgimento personalizzabili. Il sistema offre una versatilità senza pari per varie chimiche di batterie, tra cui litio ferro fosfato (LFP), nichel manganese cobalto (NMC), ossido di litio cobalto (LCO) e formulazioni di nuova generazione allo stato solido o agli ioni di sodio.

Progettata con rigidità meccanica di grado industriale e movimento intelligente servo-assistito, questa apparecchiatura garantisce una tensione di avvolgimento e un allineamento ripetibili durante il funzionamento continuo su più turni. I sensori ottici e di prossimità integrati lavorano in perfetta sinergia con motori passo-passo e servomotori ad alta precisione per prevenire l'allentamento del nucleo, lo sfilamento, lo spostamento degli elettrodi o la deformazione del separatore. I "jelly roll" risultanti mostrano un'integrità strutturale superiore, tolleranze dimensionali rigorose e finiture prive di difetti, necessarie per prestazioni elettrochimiche di alto livello.

Caratteristiche principali

• Utensile di penetrazione ad ago singolo: Utilizza un meccanismo ad ago di avvolgimento a perno singolo rigido (con diametro da 2,5 mm a 8,0 mm) che garantisce una geometria del nucleo centrata e uniforme, prevenendo distorsioni dell'avvolgimento interno o danni durante l'estrazione del perno.
• Controllo attivo della tensione del separatore a circuito chiuso: I due svolgitori attivi del separatore utilizzano il feedback dei sensori di prossimità e motori passo-passo dedicati per regolare fluidamente la tensione del nastro durante l'accelerazione ad alta velocità, l'avvolgimento a regime e la decelerazione.
• Rimozione integrata di polveri e particolato: Dotata di gruppi di pulizia degli elettrodi specializzati che rimuovono la polvere di materiale attivo sciolto e le bave di taglio prima dell'avvolgimento, riducendo significativamente i rischi di micro-cortocircuiti interni.
• Applicazione del nastro di chiusura orizzontale piatta: Dispone di una stazione di nastratura orizzontale automatizzata che applica il nastro di chiusura perpendicolarmente alle linguette della cella senza sovratensionare il jelly roll, garantendo un avvolgimento esterno piatto, privo di bolle e saldamente incollato.
• Controllo preciso della sporgenza e dell'allineamento: Offre tolleranze di allineamento rigorose entro ±0,5 mm sia per le interfacce separatore-elettrodo che anodo-catodo, soddisfacendo lo standard di sicurezza industriale obbligatorio di copertura completa del separatore sull'anodo e dell'anodo sul catodo.
• Velocità di avvolgimento multistadio regolabili: Il servomotore Panasonic ad alta coppia consente profili di velocità a più fasi adattati a lunghezze, spessori e proprietà meccaniche del substrato specifici degli elettrodi, raggiungendo una produttività fino a 8-11 celle al minuto.
• Indicizzazione e scarico automatico della postazione di lavoro: Indicizza perfettamente il nucleo avvolto dalla zona di avvolgimento alla stazione di taglio e nastratura, terminando con lo scarico automatico del nucleo per un'efficienza ergonomica ottimale dell'operatore.
• HMI intelligente e diagnostica dei guasti: Un touchscreen a colori da 7 pollici MCGS abbinato a un PLC Panasonic fornisce gestione delle ricette in tempo reale, calibrazione intuitiva dei parametri, allarmi completi per i guasti e funzioni di ripristino del sistema con un solo tasto.

Applicazioni

Specifiche tecniche

Perché scegliere questo prodotto

• Precisione e ripetibilità di grado industriale: Costruita su un telaio in acciaio strutturale per impieghi gravosi da 800 kg con piastre di montaggio lavorate a CNC, questa macchina elimina le vibrazioni ad alta velocità per mantenere un rigoroso allineamento di avvolgimento di ±0,5 mm e fornire rendimenti del prodotto finito ≥98% durante campagne di produzione prolungate.
• Sicurezza avanzata della cella e protezione della resa: Integrando lo svolgimento del separatore regolato attivamente da motori passo-passo, la nastratura orizzontale senza allungamento e l'estrazione in linea della polvere degli elettrodi, il sistema elimina attivamente le cause principali di cortocircuiti interni della cella, grinze degli elettrodi e difetti di allentamento del nucleo.
• Eccezionale flessibilità di attrezzaggio per R&D e produzione: I meccanismi di cambio rapido per gli aghi di avvolgimento (Ø2,5–Ø8,0 mm) e i canali di guida consentono ai team di sviluppo batterie di passare da un formato di cella all'altro (come 18650, 21700 e prototipi personalizzati) con tempi di inattività minimi, massimizzando l'utilizzo dell'attrezzatura pilota.
• Architettura dei componenti industriali di primo livello: Alimentata interamente da hardware di automazione di classe mondiale, inclusi servomotori e PLC Panasonic, touchscreen MCGS e componenti pneumatici AirTAC, garantendo una lunga durata, pezzi di ricambio accessibili a livello globale e un funzionamento affidabile su più turni.
• Integrazione chiavi in mano e supporto applicativo: Supportata da una documentazione tecnica completa, lavorazione personalizzata degli aghi e un esperto supporto ingegneristico per semplificare la validazione del processo per la produzione pilota e l'innovazione dei materiali delle batterie.

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