角形リチウムイオン電池セル用全自動Z型スタッキングマシン

製品概要

本全自動システムは、角形リチウムイオン電池セルのZ型スタッキング用に設計されています。電極供給、セパレーターの繰り出し、精密位置決め、電極の交互配置、圧縮、セパレーター切断、テープ貼り付け、スタック済みセルの排出までを連続した自動シーケンスで制御します。セルスタックの整合性に直接影響するアライメント関係を制御するように構築されており、電極とセパレーターの中心偏差は±0.3mm、隣接する電極のアライメントは±0.2mmに制御されます。

本装置は、単一の外側セパレーター層で正極・負極を交互に積層する角形電池の製造プロセスを対象としています。正極・負極シートは個別の材料ボックスから供給され、セパレーターはモーターによって能動的に繰り出され、張力制御、トラッキング補正を経て、スタッキングテーブルによって左右の配置ステーションへ往復移動します。

要求の厳しい生産環境向けに、機械的位置決め、センサーベースの検査、汚染管理対策、堅牢な構造設計を組み合わせています。ピン固定による高速・高精度コンポーネントが反復動作をサポートし、専用の集塵装置、非金属製サクションロッド、電極材料の隔離、多重シート検知対策が、自動スタッキング中の製品品質を保護します。

主な特長

• 精密な電極位置決め： 正極・負極シートは2つのロボットサクション機構によって取り出され、スタッキング前に専用プラットフォーム上で正確に位置決めされます。システムは全体的な電極アライメント精度±0.3mm、隣接電極アライメント精度±0.2mmを維持します。

• 制御されたセパレーターハンドリング： モーター駆動のアクティブ繰り出しシステム、張力機構、統合モジュール補正、静電気除去処理により、スタッキングテーブルへのセパレーター供給を管理します。セパレーター端面のアライメント精度は±0.3mmで、安定したZ型折り畳みと配置をサポートします。

• 自動交互スタック形成： スタッキングテーブルは左右のワークステーション間を往復して電極を配置します。4つの圧縮ブレード機構が交互に動作し、スタック形成に合わせて電極シートをプレス・固定します。

• 単層外側セパレーター構成： テールロールなしの外側ラップセパレーター配置に対応しており、セルスタックの外層を単一のセパレーター層にできます。スタック層数は適用可能な厚さ範囲内で設定可能です。

• 統合されたスタック後搬送とテーピング： スタッキング後、ロボットグリッパー機構がセルスタックを取り出し、セパレーターを切断し、テープ貼り付けステーションへ搬送して自動でテープを貼り付けます。セパレーターの末端は反対側に吹き飛ばされ、完成したスタックが排出される間に次の自動スタッキングサイクルを開始します。

• 汚染管理設計： 材料ボックスと二次位置決めステーションには効果的な集塵機構が含まれています。非金属製サクションロッドが使用され、正極・負極の材料ボックスおよび二次位置決めエリアは隔離されており、クロスコンタミネーションのリスクを低減します。

• 多重シート・欠落シート防止： 材料ボックスのエア移動、シート分離ブラシ、ロボットサーボ振動が連携して電極シートを分離します。超音波センサーを使用して、スタックに入る前に多重シートや欠落シートを検知します。

• 電極タブの保護： ハンドリング中、独立した吸着カップが電極タブを保持します。これにより、スタッキングシーケンス中に長すぎるタブが折り畳まれてセルスタックに混入するのを防ぎます。

• コーナーおよびタブ検査： 4隅の電極検査と電極タブ検査がプロセスに組み込まれています。これらのチェックは、角欠けやタブ折れのある電極シートがセルに積層されるのを防ぐことを目的としています。

• 高速構造の信頼性： 高精度・高速で動作するコンポーネントにはピン固定が採用されています。この構造アプローチにより、反復的な自動動作中も安定した位置関係が維持されます。

用途

技術仕様

本製品を選ぶ理由

• アライメント重視のエンジニアリング： 専用の電極位置決め、アクティブなセパレーター制御、交互の圧縮動作を組み合わせ、±0.2mm〜±0.3mmという指定アライメントレベルでの反復可能なスタック形状をサポートします。

• プロセスの連続性： 電極配置、スタック圧縮、セパレーター切断、テープ貼り付け、完成スタックの排出までを1つの自動操作シーケンスに統合しています。セパレーター末端の処理方法により、テープ貼り付け完了と同時に次のセルスタックの準備が可能です。

• 品質志向の材料ハンドリング： 分離された電極材料パス、集塵、非金属製サクションロッド、多重シート検知、コーナーおよびタブチェックなど、スタックセル品質に影響を与えるハンドリング条件に対処しています。

• 生産パフォーマンスの可視化： 装置自体に起因する欠陥や故障を考慮した場合の歩留まり99%、稼働率98%という明確なパフォーマンス指標を提供し、調達チームに機械関連の運用ベンチマークを提示します。

• 設置準備の容易さ： 電気、圧縮空気、環境、床荷重、寸法要件が明確に定義されており、施設計画や統合レビューをサポートします。

角形リチウムイオン電池セルのスタッキングプロセスに合わせた見積もりやカスタムソリューションについては、お問い合わせください。

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