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直线电机助力锂电卷绕叠片工艺

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作者:高工来源:高工

龙门结构示意图.jpg

 “锂电的加工通常需要经过:匀浆—施胶—辗压—分切—烤制—缠绕—入壳—激光焊接—烤制—注液—预充—密封,等工序。其中绝大多数工序离不开直线传动,或搬运、或定位、或切割、或点胶、或焊接、或码垛、或叠片等。这些动作对直线传动的要求也不尽相同,体现在:精度、速度、推力、控制方式等方面。本文就锂电加工中重要的电芯合成工艺的两种方式:卷绕、叠片做一些探讨,针对他们各自的要求和特点,结合直线电机研发生产的经验,给出更优的解决方案。”

卷绕与叠片工艺

叠片的优势

1、容量密度高:

锂离子电池内部空间利用充分,因而与卷绕工艺相比,体积比容量更高。

2、能量密度高:

放电平台和体积比容量都高于卷绕工艺锂离子电池,所以能量密度也相应较高。

3、尺寸灵活:

可根据锂离子电池尺寸来设计每个极片尺寸,从而锂离子电池可以做成任意形状。

4、内阻较高:

通常情况下正负极都只有单一极耳。

5、电焊容易:

每个锂离子电池只要电焊两处,容易控制。

6、生产控制相对简单:

一个锂离子电池两个极片,便于控制。

叠片的劣势:

1、容易虚焊:所有极片都要点焊到一个焊点,难以操作且容易虚焊;

2、设备效率慢:目前国内叠片机效率多在0.8s/片的速率,进口叠片机0.17s/片的效率差距较大;

3、、形状单一:只能做成长方体锂离子电池;

4、散热效果差:电芯之间热隔离措施不好做,容易导致局部过热,从而造成热失控蔓延。  

传统叠片工艺:

传统的叠片效率太慢,无法形成规模化生产,如下图:

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新的叠片工艺:

高精密对位平台+视觉校准+直线电机搬运,如下图:

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