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와인딩은 리튬 이온 배터리 생산에 중요한 과정으로, 속도, 장력, 치수 및 바람 전극 시트 및 분리기와의 배터리 코어에 대한 편차와 같은 다양한 요인의 정확한 제어를 포함합니다. 이 기사는 와인딩 장비의 복잡성을 탐구하여 분류, 개발 과제, 원칙 및 주요 구성 요소를 탐구합니다.
와인딩 머신은 리튬 이온 배터리의 코어를 조립하는 데 필수적입니다. 리튬 이온 배터리는 양극 및 음극 전극과 분리기를 셀 코어로 연결하는 과정입니다. 배터리 코어의 모양에 따라 권선 기계는 프리즘 와인딩과 원통형 권선의 두 가지 주요 범주로 분류됩니다. 프리즘 와인딩 머신은 주로 프리즘 배터리, 에너지 저장 배터리 및 디지털 배터리를 제조하는 데 주로 사용되는 자동 와인딩 머신 및 통합 와인딩 머신으로 나뉩니다.
와인딩 머신을 분류하는 또 다른 방법은 수동, 반자동, 완전 자동 및 통합 기계를 포함하는 자동화 수준입니다. 또한, 와인딩 머신은 소형 크기에 이르기까지 생산 된 배터리 코어의 크기로 분류 할 수 있습니다.
와인딩 기술의 개발은 특히 대용량 및 대형 자동차 등급 배터리에 대한 요구를 충족시키는 데 큰 어려움에 직면 해있었습니다. 전통적인 와인딩 프로세스는 특히 배터리 충전 및 방전주기 동안 고르지 않은 팽창 및 수축과 같은 문제를 해결하는 데 제한이 나타 났으며, 이는 전극과 분리기 사이의 갭을 증가시켜 배터리 성능 및 안전에 영향을 줄 수 있습니다.
에너지 밀도 요구 사항이 계속 증가함에 따라, 배터리에 실리콘 음극을 통합하는 것은 상당한 확장이 발생하기 쉬운 경우 와인딩 공정을 더욱 복잡하게 만들었습니다. 확장으로 인한 내부 층 크래킹 가능성 증가는 실리콘 재료의 사용을 제한하여 와인딩 기술의 발전의 필요성을 강조했다.
와인딩 머신의 미래는 몇 가지 주요 개선 영역에 있습니다.
고속 및 정밀도 : 전극 시트의 라인 속도를 현재 2-3m/s에서 5m/s로 증가시키고 정렬 정확도를 ± 0.3mm에서 ± (0.1 ~ 0.2) mm로 향상시킵니다.
높은 수율 : 프로세스 기능 지수 (CPK)를 1.33에서 1.67로 개선하여 결함이없는 생산을 달성하기 위해 2.0 이상에 도달합니다.
안정성 : 실패 (MTBF) 사이의 평균 시간을 수십 시간 또는 수백 시간에서 수천 시간 또는 수만 시간을 향상시킵니다.
디지털 및 똑똑한 제어 : 와인딩 매개 변수의 폐쇄 루프 최적화 및 최종 배터리 성능으로 온라인으로 와인딩 장력 및 정렬의 온라인 모니터링 구현.
레이저 다이 절단 및 와인딩 통합 : 레이저 다이 절단을 와인딩 프로세스와 통합하여보다 효율적이고 간소화 된 작업을 만듭니다.
고속 와인딩 머신 : 연속 적이고 균일 한 모션 기술의 혁신을 통해 와인딩 효율의 상당한 증가를 달성합니다.
와인딩 머신은 주로 프리즘 또는 원통형 배터리 코어의 자동 와인딩을 제공합니다. 이 기계는 다중 와인딩 바늘과 단면 바늘 추출 구조를 사용하여 전극 및 분리기의 풀림 및 정렬, 장력 감지 및 조정을 정확하게 제어 할 수 있습니다. 전체 프로세스에는 초기 정렬 및 장력이 중요하고 와인딩 프로세스 자체가 이어지는 사전 와인딩이 포함되며, 이는 배터리 코어의 균일 성과 안정성을 보장하기 위해 일정한 장력을 유지해야합니다.
와인딩 머신 의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
자동 풀림 모듈 : 전극 시트 및 분리기의 경우.
자동 보정 모듈 : 재료 정렬을 보장합니다.
장력 제어 시스템 : 와인딩 중 전극 시트와 분리기의 장력을 조절합니다.
피드 인 모듈 : 와인딩하기 전에 전극 시트를 삽입하는 것.
절단 모듈 : 전극 시트와 분리기의 정확한 절단.
결함이있는 제품 제거 모듈 : 결함이있는 전극 시트 및 분리기를 분리하고 폐기합니다.
와인딩 모듈 : 서보 모터 구동 와인딩 바늘이있는 여러 스테이션을 포함합니다.
분리기 절단 모듈 : 안전 및 보호 기능이 장착되었습니다.
접착제 테이프 응용 프로그램 모듈 : 터미널 접착 테이프 적용.
사전 압축 및 언로드 모듈 : 배터리 코어를 사전 압축 및 언로드합니다.
먼지 제거 시스템 : 전극 시트와 분리기에서 먼지를 제거합니다.
과정 유행 검사 시스템 : 실시간 모니터링을 위해 고해상도 카메라 사용.
권선 장비를 선택할 때는 다음이 필수적입니다.
재료 요구 사항 이해 : 전극 시트 폭, 두께 및 기타 사양의 호환성을 확인하십시오.
제품 사양 지정 : 다양한 배터리 코어 크기 및 접착 테이프 애플리케이션 방법과의 호환성을 보장하십시오.
장비 구성 정의 : 재료 및 제품 사양에 따라 풀링, 교정, 장력 제어 및 와인딩 헤드 유형을 포함한 필요한 장비 기능을 결정하십시오.
와인딩 공정은 리튬 이온 배터리 제조에 필수적이며 권선 장비의 발전은 배터리 산업의 발전하는 요구를 충족시키는 데 중요합니다. 속도, 정밀, 안정성 및 지능형 제어에 중점을 두어 와인딩 머신의 미래는 효율성과 품질의 상당한 개선을 약속합니다.
이 포괄적 인 가이드는 배터리 생산 기술의 최전선에 머무르기를 목표로하는 업계 전문가 및 제조업체에게 필수적인 와인딩 장비의 현재 상태 및 향후 전망에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.
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