リチウムイオン電池用半自動スタッキングマシン

製品概要

本半自動スタッキングシステムは、リチウムイオン電池の正極、負極、およびセパレーター材のZ折り組み立て用に設計されています。オペレーターが電極シートを手動でセットし、その後の自動位置決め、ロボットアームによるピックアップ、セパレーターの引き込み、補正、および層ごとのスタッキングまでを自動で行うことで、制御された再現性の高い組み立てプロセスを実現します。これにより、開発規模のパウチセルや積層セル作業において、オペレーターの柔軟性と自動化による精度のバランスを最適化しています。

本装置は、セルフォーマットが頻繁に変更されるリチウムイオン電池の研究開発、試作準備、サンプル製造に適しています。調整可能な位置決め治具により幅広い電池サイズに対応しており、システム全体を入れ替えることなくプロセスを適応させることが可能です。シングルカンチレバー構造、自動セパレーターウェブ制御、およびプログラム可能な積層数により、多様な電極設計に基づいた効率的な作業をサポートします。

過酷なラボ環境向けに設計された本機は、PLC制御、HMI操作、パルスモーターによる位置決め、および自動セパレーターハンドリングを統合しています。サーボ定張力制御と光電式ウェブガイド制御がスタッキングサイクル全体を通じてセパレーターの安定性を維持し、規定のスタッキング精度が多層セル組み立てにおける一貫したアライメントを支えます。

主な特徴

• Z折りスタッキング構造： 正極、負極、セパレーター材をZ字型にスタッキングします。この配置により、層順序が明確に制御されたリチウムイオン積層セルの構築が可能です。

• 半自動電極ローディング： 電極シートは手動でセットするため、研究者は材料、寸法、試作設計の変更時に直接制御を行うことができます。セット後、システムは自動的にシートを位置決めし、ロボットアームを使用してピックアップし、スタッキングプロセスを完了します。

• 自動セパレーター引き込み・ハンドリング： セパレーターは電極層の間に手動で配置するのではなく、組み立てプロセスを通じて自動的に引き込まれます。これにより、多層スタック準備中の反復的なハンドリング手順が削減され、より整然とした作業シーケンスが実現します。

• サーボ定張力セパレーター制御： 自動サーボ定張力制御が、動作中のロール供給セパレーターウェブを管理します。安定したウェブ張力は、Zスタッキング経路に沿ってセパレーター材を引き込み、折りたたむ際に不可欠です。

• 光電式ウェブガイド補正： セパレーターウェブには自動光電補正が適用されます。この制御機能は、供給中のロール材をガイドし、張力制御システムと連携して安定したセパレーター経路を維持します。

• プログラム可能な積層数： スタッキング層数はプリセット可能で、規定の最大値まで自動制御されます。この機能により、ユーザーは自動サイクルを通じて定義されたスタッキング目標を維持しながら、異なるセル設計に合わせて装置を構成できます。

• 高精度スタックアライメント： ≤±0.3 mmというスタッキングの整列精度は、試作およびサンプルセルの組み立て品質を評価する際の明確な基準となります。自動電極位置決めとパルスモーター制御による左右移動が、精密な位置調整をサポートします。

• 幅広い治具調整の互換性： 位置決め治具を調整することで電池寸法を変更でき、小型の開発用セルから大型のサンプルまで幅広い範囲に対応可能です。この互換性に重点を置いた設計は、1つのプラットフォームで複数のセルサイズを処理する場合に非常に有用です。

• PLCおよびHMI操作： HMIインターフェースを備えたPLC制御により、直感的な操作とメンテナンスが可能です。ユーザーは、純粋な手動シーケンスに頼ることなく、アクセス可能な制御設定を通じて層数を含む関連プロセス値を設定できます。

• メンテナンス性を考慮した機械設計： 操作面や可動部品は実用的なメンテナンスを考慮して設計されています。スイングローラーやスタッキングテーブルの定期的な清掃、ベアリングやスライドレールの潤滑、留め具の点検を行うことで、スムーズな動作と信頼性の高い使用を維持できます。

用途

技術仕様

規定の動作範囲は、対象とする電極寸法、タブ配置、セパレーターロール形式、利用可能な電源、および圧縮空気設備と照らし合わせて確認してください。運用の一貫性を最大限に高めるため、振動や電磁干渉のない推奨環境に装置を設置してください。指定された環境条件を維持することで、機械的な動作が安定し、日常使用中のセパレーター制御機能がサポートされます。

セパレーターの構成は、設置計画において特に重要です。本システムは、空気圧膨張シャフトで固定される3インチロール芯を使用し、最大直径250mmまでのセパレーターロールに対応するように指定されています。選択したセパレーターロールがこれらの物理的要件を満たしていること、および圧縮空気源が規定の圧力範囲内であることを確認してください。この準備により、確実なロールクランプと制御されたセパレーター供給が可能になります。

持続的なパフォーマンスのために、記載されているケア手順をラボの運用手順に組み込んでください。スイングローラーとスタッキングプラットフォームを清潔に保ち、ベアリングやスライドレールの可動ポイントを潤滑し、機械的な留め具を定期的に点検してください。装置を長期保管する場合は、外装を清掃してから包んで保管してください。これらの直接的なメンテナンス作業は、モーションシステムを整然と保ち、緩んだ部品に関連するリスクを軽減するのに役立ちます。

本製品を選ぶ理由

• 柔軟なセル開発のために専用設計： 手動の電極ローディングと自動スタッキングの組み合わせにより、ラボは開発材料の変更に対して実用的な制御を維持しつつ、整理された再現性の高い組み立てシーケンスを確保できます。

• 精度に重点を置いたセパレーター管理： サーボ定張力制御と光電式ウェブガイド補正は、スタッキングプロセスにおけるロール供給セパレーターのハンドリングという2つの重要な機能を担い、自動折りたたみ中の安定した材料移動をサポートします。

• 幅広いフォーマット適応性： 調整可能な位置決め治具は、タブを含むL35mm×W35mmからL200mm×W200mmまでの電池サイズをカバーします。これにより、複数のセルフォーマットを開発するチームに有意義な柔軟性を提供します。

• 定義された自動化と使いやすさ： PLC制御、HMI操作、プリセット層数制御、ロボットピックアップ、自動位置決め、パルスモーターによる左右移動により、研究およびサンプル製造のための明確に定義された操作プラットフォームを実現します。

• メンテナンス性を考慮した構築： 清掃、潤滑、点検、適切な保管といったアクセスしやすい日常ケア要件が、長期的な規律ある運用をサポートし、機械的な組み立てプロセスの一貫性を保護します。

見積もりや、お客様のセル寸法、セパレーター形式、電源、ラボのワークフローに合わせて構成された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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