方形电池设备

用于方形锂离子电池电芯的半自动Z字形叠片机

货号 : FX04

价格根据规格和定制情况变动

堆叠速度: 1.3-1.6 秒/件
整体极片对齐精度: <=+/-0.3 毫米
支持电芯厚度: 5-20 毫米

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产品概述

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该半自动叠片系统专为方形锂离子动力电池电芯的Z字形叠片工艺而设计。它主动放卷隔膜，控制卷材张力，校正卷材位置，精确抓取正负极片，并在专用叠片平台上构建叠片。四个交错的压片机构在隔膜切割和电芯转移前对极片组件进行压实。

该设备支持电池研发、中试线以及处理矩形锂离子电芯的生产环境。它适用于开发动力电池的制造商、验证极片和隔膜规格的实验室，以及需要可重复的多层电芯组装的先进材料团队。在支持的电芯厚度范围内，可配置的叠片层数允许系统适应特定工艺的层数设计。

该装置围绕定位控制、污染管理和处理稳定性进行设计，解决了影响电芯一致性的工艺细节。带有张力控制和卷材纠偏的主动隔膜放卷功能支持整个循环过程中的对齐，而二次极片定位和受控压片有助于在严苛的操作条件下保持指定的叠片几何形状。

主要特点

Z字形叠片架构： 系统采用用于方形锂离子电池电芯的Z字形隔膜工艺。在往复运动过程中，搬运机构左右移动隔膜，同时交替将正极和负极片放置在叠片平台上。
主动隔膜放卷： 电机驱动的放卷装置从卷料中输送隔膜，而非依赖被动放料。这种受控进料支持将隔膜稳定地输送到张力控制和卷材纠偏阶段。
连续张力和卷材纠偏： 隔膜在到达叠片平台之前通过张力机构和纠偏机构。这种布置旨在支持隔膜对齐，并有助于实现指定的端面对齐能力。
精确的二次极片定位： 正负极片通过真空吸盘搬运机构从各自的料盒中取出，并在叠片前在二次定位平台上重新定位。这种两阶段方法支持在组装点进行受控的极片放置。
四个交错压片刀： 四个压片刀机构在叠片平台上按交叉动作顺序操作，以压实极片。这种受控动作有助于在隔膜切割前保持组装好的层叠排列。
极片安全退刀： 在压片刀缩回之前，其缓冲机构将其稍微抬起，以脱离极片。此顺序旨在防止拉扯极片，并降低压片刀缩回过程中表面损坏的风险。
多重片料处理控制： 料盒吹气、分片毛刷以及外部真空吸盘搬运器的抖动动作共同作用，以控制多片抓取和漏片情况。这些措施旨在在重复叠片周期中实现稳定的单片处理。
集成除尘点： 在料盒和二次定位站均安装了有效的除尘装置。局部除尘支持在极片分离、抓取和对齐处进行更清洁的极片处理。
半自动电芯卸料流程： 叠片完成后，隔膜被切断，电芯转移机构将电芯从叠片平台移出。操作员进行贴胶并取出成品电芯，同时系统开始自动叠放下一个电芯，支持实用的半自动生产顺序。
明确的工艺性能： 该设备指定的叠片速度为1.3-1.6秒/片，辅助时间不超过15秒。机器造成的合格率和设备可用性分别规定为至少98%和至少95%。

应用场景

应用	描述	主要优势
方形动力电池中试生产	在支持的电芯尺寸范围内，构建用于矩形锂离子动力电芯的Z字形极片和隔膜组件。	实现从极片制备到电芯叠片组装的受控过渡。
电池研发电芯原型制作	支持开发团队评估极片尺寸、隔膜材料、层数和同侧极耳配置。	厚度范围内的可调层数支持工艺实验。
极片和隔膜工艺验证	重复受控放卷、张紧、卷材纠偏、抓取、二次定位和压片操作。	为评估叠片形成能力提供明确的对齐目标。
质量导向的电芯组装	在关键物料处理位置应用吹气、毛刷分离、搬运器抖动和除尘。	有助于控制组装过程中的多片抓取、漏片和粉尘问题。
从手动叠片升级	将极片抓取、定位、隔膜移动、压片、切割和转移集成到一个设备流程中。	减少对完全手动叠片的依赖，同时保留操作员贴胶和电芯取出步骤。
电池制造工艺工程	允许团队评估特定电芯规格的循环时间、隔膜包覆余量、手动尾料处理和转移流程。	使操作界面和机器控制的工艺步骤清晰，便于产线规划。
材料研究实验室	使用符合规定来料要求的极片和隔膜卷组装多层电芯。	支持在兼容的极片和隔膜尺寸范围内进行可重复的叠片研究。

技术规格

参数	规格
现场标识符	FX04
叠片方式	Z字形叠片
适用电芯类型	方形锂离子动力电池电芯
隔膜进料	电机驱动主动放卷
隔膜工艺控制	全过程张力控制和卷材纠偏
极片抓取	真空吸盘搬运机构从料盒抓取正负极片
极片定位	叠片前二次定位平台
压片布置	四个交叉动作的压片刀机构
退刀功能	刀片缩回前稍微抬起，以脱离极片并防止拉扯损坏
多片和漏片控制	料盒吹气、分片毛刷、外部真空吸盘搬运器抖动
除尘	安装于料盒和二次定位站
叠片完成	隔膜切割，随后从叠片平台转移电芯
叠片后处理	手动贴胶和手动取出电芯
下一电芯操作	在进行叠片后处理的同时开始自动叠放下一个电芯
隔膜外包覆	空叠时机器预留隔膜；手动尾料缠绕和手动贴胶
叠片速度	1.3-1.6 s/pcs
辅助时间	<=15 s
极片对隔膜对齐精度	中心偏差 <=+/-0.4 mm
隔膜端面对齐精度	<=+/-0.3 mm
相邻极片对齐精度	<=+/-0.2 mm
整体极片对齐精度	<=+/-0.3 mm
叠片层数	在适用厚度范围内可设置
合格率	>=98% (仅限设备造成的缺陷)
可用性	>=95% (仅限设备造成的故障)
功率	2 kW

来料规格

材料	来料形式	长度 (mm)	宽度 (mm)	厚度 (mm)	内径 (mm)	最大外径 (mm)
极片	片状	50-150	30-90	0.07-0.25	----	----
极耳	----	8-20	8-20	----	----	----
隔膜	卷状	----	50-200	0.02-0.04	phi76.2	phi300

支持的电芯规格

电芯参数	规格
厚度 H (mm)	5-20
宽度 W (mm)	30-90
长度 L (mm)	50-150
极耳长度 Q (mm)	Q<=20
极耳宽度 (mm)	<=20
极耳方向	同侧

来料条件

要求	规格
极片长度定义	极耳方向的尺寸，不含极耳长度
极片掉粉	无明显掉粉
极片边缘状况	无明显波浪边
垂直于极片方向的毛刺	小于15 um
模切误差	小于0.2 mm
极片平整度和变形	来料极片应无明显翘曲或变形
极片粘连	来料极片应无明显粘连
隔膜蛇形弯曲误差	+/-0.2 mm/1000 mm