巻取機

半自動円筒形リチウムイオン電池巻回機

商品番号 : JR01

価格は以下に基づいて変動します仕様とカスタマイズ

生産能力: 7～11個/分（定格8個/分）
完成セル直径範囲: Ø10 mm～Ø25 mm
巻取り位置合わせ精度: セパレーター/電極オフセット < ±0.5 mm

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製品概要

半自動円筒形リチウムイオン電池巻回機 1

半自動円筒形リチウムイオン電池巻回機 2

半自動円筒形リチウムイオン電池巻回機 3

製品画像 1

この半自動巻回機は、円筒形リチウムイオン電池セルの製造用に特別に設計された精密コア組み立てシステムです。ベンチトップでの研究開発と高スループットの工業生産のギャップを埋めるように設計されており、正極および負極の電極シートを2枚のセパレーターフィルムと共に正確に積層・巻回します。電極ストリップの手動供給後、高精度な巻回ニードルの回転、ワークステーションのインデックス、精密なセパレーターカット、自動テープ止め、セル排出に至るまで、巻回工程全体を自動化します。

多品種少量生産を行う研究機関、パイロットライン、および専門的な電池製造施設向けに構築されており、外径10mmから25mmまでの幅広い円筒形セルフォームファクタに対応します。カスタマイズ可能な巻回ピンツールを使用することで、18650、21700、26650などの標準およびカスタムの円筒形サイズに対応可能です。リン酸鉄リチウム（LFP）、ニッケルマンガンコバルト（NMC）、コバルト酸リチウム（LCO）、次世代の全固体電池やナトリウムイオン電池の配合など、さまざまな電池化学において比類のない汎用性を発揮します。

工業グレードの機械的剛性とインテリジェントなサーボ駆動モーションで設計されており、連続的な多シフト運用下でも安定した巻回テンションとアライメントを保証します。統合された光学センサーおよび近接センサーが、高精度のステッピングモーターおよびサーボモーターとシームレスに連携し、コアの緩み、コアの引き抜き、電極のズレ、セパレーターの変形を防ぎます。その結果、優れた構造的完全性、厳格な寸法公差、およびプレミアムな電気化学的性能に必要な欠陥のない仕上がりのジェリーロールが得られます。

主な特長

シングルニードル貫通ツール： 剛性の高いシングルピン・カウンターインサート巻回ニードル機構（直径2.5mm〜8.0mm）を採用し、中心が揃った均一なコア形状を確保するとともに、内側の巻き歪みやピン引き抜き時の損傷を防ぎます。
クローズドループ式アクティブセパレーターテンション制御： 2ロール式のアクティブセパレーターデコイラーは、近接センサーのフィードバックと専用のステッピングモーターを利用し、高速加速、定常巻回、減速の各段階でウェブテンションをスムーズに調整します。
統合された除塵・微粒子除去： 巻回前に電極の緩い活物質やスリットバリを除去する専用の電極クリーニングアセンブリを装備しており、内部短絡のリスクを大幅に低減します。
フラット水平テープ止め： ジェリーロールに過度なテンションをかけずに、セルタブに対して垂直にテープを貼る自動水平テープステーションを備えており、平坦で気泡がなく、しっかりと接着された外装を保証します。
精密なオーバーハングおよびアライメント制御： セパレーター対電極、および負極対正極のインターフェースにおいて±0.5mm以内の厳格なアライメント公差を実現し、負極が正極を、セパレーターが負極を完全に覆うという業界の必須安全基準を満たします。
調整可能な多段階巻回速度： 高トルクのパナソニック製サーボドライブにより、特定の電極の長さ、厚さ、基材の機械的特性に合わせた多段階の速度プロファイルが可能で、毎分8〜11個のスループットを達成します。
自動ワークステーションインデックスおよび排出： 巻回ゾーンからカット＆テープステーションへコアをシームレスにインデックスし、自動コア排出で完了するため、オペレーターの人間工学的効率が最適化されます。
インテリジェントHMIおよび故障診断： 7インチのフルカラーMCGSタッチスクリーンとパナソニック製PLCの組み合わせにより、リアルタイムのレシピ管理、直感的なパラメータ校正、包括的な故障アラーム、ワンキーシステムリセット機能を提供します。

用途

用途	説明	主な利点
リチウムイオン電池パイロットライン	14500、18650、21700セルを含む商用円筒形フォーマットの中規模試作および検証。	全自動ラインのようなツーリングコストをかけずに、量産品質のアライメントとテンション制御を実現。
先端電池材料の研究開発	新規正極/負極活物質、超薄型箔集電体、セラミックコーティングセパレーターの評価。	繊細なウェブハンドリングと調整可能な速度曲線により、脆い実験用電極にも対応。
次世代ナトリウムイオン電池の試作	厚みのある、または硬いナトリウムイオン電極材料と特殊セパレーターを使用した精密円筒形ジェリーロール製作。	高い機械的剛性とカスタム巻回ピン径により、急な曲げ半径での電極のひび割れや剥離を防止。
全固体およびハイブリッド電解質アセンブリ	制御されたドライルーム条件下で、柔軟な複合固体電解質膜と適合する電極ペアを巻回。	クローズドループのアクティブテンションにより、脆い固体電解質層の局所的な応力集中、シワ、微細な亀裂を防止。
大学および研究機関の研究	学術的なセル試作、エネルギー貯蔵デバイス研究、電気化学的故障解析研究。	迅速な仕様変更とクイックチェンジ式の巻回ピンセットにより、1台の機械で多様な実験マトリックスが可能。
カスタム産業用・医療用電池セル	非標準寸法や厚いマルチタブ設計など、特殊な高信頼性円筒形セルの小〜中規模製造。	高度に構成可能な巻回速度、テープ長、ニードル径により、顧客の正確な基準に合わせた製造が可能。

技術仕様

パラメータカテゴリ	仕様項目	値 / 標準 (JR01)
モデル識別子	アイテム番号	JR01
セル寸法	適用可能な完成セル外径	Ø10 mm – Ø25 mm (例: 14500, 18650, 21700, 26650)
巻回ニードル	巻回ピン径範囲	Ø2.5 mm – Ø8.0 mm (標準1セット付属、特注サイズ対応可)
巻回ニードル	機構タイプ	シングルニードル・カウンター貫通構造
生産能力	スループット速度	7 – 11 個/分 (電極の長さ/幅により、標準定格8個/分)
製品歩留まり	合格仕上がり率	≥ 98% (設備や入荷材料に起因しない欠陥を除く)
正極（カソード）	材料長	200 mm – 3000 mm
正極（カソード）	材料幅	25 mm – 68 mm (ストリップ幅: 24 mm – 69 mm)
正極（カソード）	材料厚	0.1 mm – 0.2 mm
負極（アノード）	材料長	200 mm – 3000 mm
負極（アノード）	材料幅	25 mm – 68 mm (ストリップ幅: 24 mm – 69 mm)
負極（アノード）	材料厚	0.1 mm – 0.2 mm
セパレーター材料	ロール幅	24 mm – 69 mm (全体範囲: 25 mm – 70 mm)
セパレーター材料	厚さ範囲	0.016 mm – 0.045 mm
セパレーター材料	ロール寸法	内径: 76.2 mm (3.0 in) / 最大外径: 250 mm
テープ止め	ロール幅	8 mm – 40 mm
テープ止め	厚さ範囲	0.010 mm – 0.035 mm
テープ止め	ロール寸法	内径: 76.2 mm (3.0 in) / 最大外径: 150 mm
プロセス形状	巻回層順序	セパレーターが負極を完全に覆い、負極が正極を覆う
アライメント精度	セパレーターアライメント誤差	< ±0.5 mm (標準的な入荷材料公差下)
アライメント精度	電極アライメント誤差	< ±0.5 mm (標準的な入荷材料公差下)
アライメント精度	完成カット面アライメント	±0.5 mm
入荷材料公差	電極幅偏差要件	< ±0.2 mm
入荷材料公差	電極の「S」反り / 曲げ誤差	< ±1.0 mm / 500 mm長
入荷材料公差	セパレーターロールの段差誤差	< ±0.2 mm
自動化機能	プロセス順序	手動電極供給 → 自動巻回 → 自動ピンインデックス → 自動テープ止め → 自動コア排出
テープ貼り付け	テープ貼り方法	水平貼り（タブに対して垂直）、非テンションフラット接着
除塵	微粒子除去	両面電極除塵装置付属
セパレーターデコイラー	供給機構	近接センサーによるテンション変調付き2ロール式アクティブアンワインディング
制御・自動化	プログラマブルロジックコントローラ (PLC)	パナソニック AFRX-HC60T
制御・自動化	ヒューマンマシンインターフェース (HMI)	7インチトゥルーカラータッチスクリーン (MCGS / Igerlon)
駆動モーター	巻回駆動モーター	パナソニック製高精度サーボモーターシステム
駆動モーター	テンション制御モーター	高精度ステッピングモーター (Yankong / Shenzhen Li-San)
センシングシステム	光学・近接センサー	パナソニック / JYC / DFC センサーアレイ
空気圧システム	空気圧部品・バルブ	AirTAC / Xingzhen Precision Pneumatics
安全・診断	アラームシステム	内蔵故障アラーム、自動故障シャットダウン、リアルタイム診断メッセージ、ワンキーリセット
ユーティリティ要件	入力電源	AC 220V ±10%, 50 Hz, 1.5 kVA 単相
ユーティリティ要件	圧縮空気供給	0.4 MPa – 0.6 MPa (乾燥、ろ過済み、非潤滑)
物理的寸法	装置全体サイズ (L × W × H)	1660 mm × 1300 mm × 1570 mm (電極フィーダーの張り出しを除く)
物理的寸法	装置重量	約 800 kg
ドキュメント・スペア	付属アクセサリー	取扱説明書1冊、標準スペアパーツキット1式（梱包リストによる）、巻回ニードルセット1式

この製品を選ぶ理由

工業グレードの精度と再現性： CNC加工された取り付けプレートを備えた800kgの頑丈な構造用スチールシャーシ上に構築されており、高速振動を排除して±0.5mmの厳格な巻回アライメントを維持し、長期間の製造キャンペーン全体で≥98%の完成品歩留まりを実現します。
高度なセルの安全性と歩留まり保護： ステッパー制御によるアクティブセパレーターアンワインディング、非伸縮水平テープ貼り、インライン電極除塵を統合することで、セル内部短絡、電極のシワ、コアの緩みといった欠陥の主な原因を積極的に排除します。
研究開発および生産のための優れたツーリング柔軟性： 巻回ニードル（Ø2.5–Ø8.0mm）およびガイドチャネルの迅速な交換機構により、電池開発チームは最小限のダウンタイムでセルフォーマット（18650、21700、カスタム試作など）を切り替えることができ、パイロット設備の稼働率を最大化します。
ティア1産業用コンポーネントアーキテクチャ： パナソニック製サーボドライブやPLC、MCGSタッチスクリーン、AirTAC製空気圧部品など、世界クラスの自動化ハードウェアを全面的に採用しており、長い耐用年数、世界中で入手可能なスペアパーツ、信頼性の高い多シフト運用を保証します。
ターンキー統合とアプリケーションサポート： 包括的な技術ドキュメント、カスタマイズされたニードル加工、経験豊富なエンジニアリングサポートにより、パイロット製造および電池材料イノベーションのためのプロセス検証を効率化します。

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