Halbautomatische Wickelmaschine für zylindrische Batterien zur präzisen Montage von Lithium-Ionen-Zellen

Produktübersicht

Diese halbautomatische Wickelmaschine wurde speziell für die präzise Montage von zylindrischen Lithium-Ionen-Batterie-Jelly-Rolls entwickelt. Die Anlage schließt die Lücke zwischen Labor-F&E und industrieller Großserienfertigung und optimiert den Kernwickelprozess durch die Kombination von bedienergeführter Elektrodenzuführung mit vollautomatischem Wickeln, Nadelrückzug, Fixierbandanbringung und Zellenauswurf. Ihre robuste mechanische Architektur stellt sicher, dass positive und negative Elektrodenfolien mit zwei Separatorschichten unter streng kontrollierter Spannung ineinander geschichtet werden, was Elektrodenschäden und interne Kurzschlüsse verhindert.

Das System ist ideal für Batterieforschungseinrichtungen, Pilotproduktionslinien und spezialisierte Zellfertigungsanlagen geeignet und unterstützt vielfältige zylindrische Formfaktoren. Die Anlage bietet eine außergewöhnliche operative Flexibilität, die es Ingenieuren ermöglicht, Wickelgeschwindigkeiten, Spannungsprofile und die Position der Bandanbringung fein abzustimmen, um sie an unterschiedliche Kathoden- und Anodenchemikalien, Feststoff-Separatormaterialien und Laschenkonfigurationen anzupassen. Diese Anpassungsfähigkeit macht sie zu einem unverzichtbaren Hilfsmittel für die Prototypenentwicklung von zylindrischen Energie- und Leistungszellen der nächsten Generation.

Ausgestattet mit industrietauglicher Bewegungssteuerungshardware und hochpräzisen Werkzeugen liefert die Maschine eine außergewöhnliche Wiederholgenauigkeit und strukturelle Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb. Das integrierte Servoantriebssystem, die auf Näherungssensoren basierende Spannungsregelung und die aktiven Staubentfernungssysteme arbeiten synchron, um gleichmäßige, fest gewickelte zylindrische Jelly-Rolls ohne Kernverformung, Schichtverschiebung oder Elektrodenfehlausrichtung zu erzeugen. Diese strenge Designphilosophie garantiert eine konsistente elektrische Leistung und hohe Sicherheitsstandards bei der nachgelagerten Zellmontage.

Hauptmerkmale

• Präzisions-Ein-Nadel-Gegenstich-Mechanismus: Verfügt über eine starre, verschleißfeste Wickelnadelbaugruppe (Ø6 mm bis Ø10 mm konfigurierbar), die axiale Konzentrizität, stabiles Rotationsdrehmoment und sauberes mechanisches Lösen ohne Verformung des inneren Kerns des Jelly-Rolls gewährleistet.
• Halbautomatischer Arbeitsablauf: Kombiniert manuelles Einlegen der Elektroden mit automatischem Hochgeschwindigkeitswickeln, automatischem Nadelabzug, automatischer Fixierbandanbringung und automatischem Auswurf des fertigen Kerns, um den Durchsatz zu maximieren und menschliche Fehler zu minimieren.
• Quer-Fixierbandsystem: Bringt das Fixierband senkrecht über das Jelly-Roll und die Laschenstruktur auf und erzielt eine flache, blasenfreie Haftung sowie präzise Positionsgenauigkeit, ohne übermäßige Zugspannung auf die gewickelten Elektrodenschichten auszuüben.
• Programmierbare variable Wickelgeschwindigkeit: Angetrieben von einem Hochleistungs-Panasonic-Servomotor, ist das Rotationswickelprofil über die Touchscreen-Schnittstelle vollständig einstellbar, um die Zykluszeiten bei empfindlichen, ultradünnen oder dick beschichteten Elektrodenfolien zu optimieren.
• Aktive Doppel-Separator-Spannungsregelung: Verwendet unabhängige aktive Abwickelstationen, die mit Näherungsschaltern und Schrittmotorsteuerungen ausgestattet sind, um die Bahnspannung während des gesamten Wickelzyklus kontinuierlich und gleichmäßig zu modulieren.
• Integrierte Elektroden-Staubentfernungsvorrichtung: Verfügt über eingebaute Partikelextraktions-Reinigungseinheiten an den Elektrodeneinlassstellen, um Schneidgrate und lose Aktivmaterialrückstände vor dem Wickeln zu entfernen, was die Zellselbstentladung und das Risiko von Mikrokurzschlüssen erheblich reduziert.
• Automatisches Separator-Außenwickel-Finish: Wickelt und schneidet die schützende äußere Separatorschicht automatisch nach Standardspezifikationen, wodurch eine vollständige dielektrische Einkapselung des aktiven Elektrodenstapels vor der Bandfixierung sichergestellt wird.
• Anti-Defekt-Wickelarchitektur: Die konstruktive kinematische Ausrichtung verhindert häufige Fertigungsfehler wie Separatorrisse, Kern-Teleskopierung, Schichtverschiebung und Kantenüberstand, was makellose zylindrische Jelly-Rolls ergibt, die für das Einsetzen in das Gehäuse bereit sind.
• Schnelle Werkzeug- und Formatumstellung: Entwickelt mit modularen Führungen, Schnellspannern und intuitiver digitaler Parameterspeicherung, um eine schnelle Umrüstung zwischen verschiedenen zylindrischen Zellabmessungen und Nadelgrößen bei minimalen Stillstandzeiten zu ermöglichen.
• Intelligente SPS und True-Color-HMI-Steuerung: Gesteuert durch eine industrielle Panasonic-SPS in Verbindung mit einem 7-Zoll-MCGS-Hochauflösungs-Touchscreen, der Echtzeitdiagnose, Rezepturverwaltung, eingebaute Fehlermeldungen und einen One-Touch-System-Reset bietet.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Warum dieses Produkt wählen?

• Überlegene geometrische Konsistenz: Konstruiert mit starren Strukturrahmen und servogesteuerten Gegenstichnadeln verhindert dieses Wickelsystem Kernunwucht und Elektroden-Teleskopierung, was perfekt quadratische Jelly-Roll-Enden für eine vorhersehbare Zellgehäusemontage garantiert.
• Aktive Bahnspannungsstabilität: Im Gegensatz zu passiven Reibungsbremswicklern, die zu Separatoreinschnürungen oder Durchhang führen, gleicht das aktive Schrittmotor- und Näherungssensor-Spannungssystem die Bahndynamik über wechselnde Rollendurchmesser hinweg kontinuierlich aus.
• Kontaminationsfreie Zellkonstruktion: Integrierte Staubentfernungseinheiten reinigen die Elektrodenoberflächen am Einsetzpunkt und eliminieren metallische Partikel und Schneidgrate, die die Lebensdauer der Zelle beeinträchtigen und katastrophale interne Kurzschlüsse verursachen.
• Hoher Return on Investment für Pilotlinien: Durch das Angebot von automatischem Wickeln, Kleben und Entladen auf einer kompakten halbautomatischen Grundfläche minimiert dieses System die Arbeitsabhängigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung der agilen Flexibilität, die moderne Batterielabore fordern.
• Zuverlässigkeit durch erstklassige Komponenten: Ausschließlich mit Premium-Automatisierungskomponenten gebaut – einschließlich Panasonic-Servoantrieben, Leadshine-Schrittmotorantrieben und AirTAC-Pneumatik – was eine 24/7-Betriebsdauer und weltweite Verfügbarkeit von Ersatzteilen sicherstellt.

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