Halbautomatische Wickelmaschine für zylindrische und prismatische Lithium-Ionen-Batterien

Produktübersicht

Dieses halbautomatische Wickelsystem bietet industrielle Präzision für die Fertigung von zylindrischen und prismatischen Lithium-Ionen-Batteriezellen. Die Anlage wurde entwickelt, um die Lücke zwischen F&E im Labormaßstab und der Massenproduktion zu schließen. Sie rationalisiert die Zellmontage durch die Kombination von manueller Elektrodenzuführung mit automatisiertem Wickeln und präziser Nadelentnahme. Durch den Austausch spezieller Wickeldorn-Baugruppen können Bediener mühelos auf einer einzigen kompakten Plattform zwischen verschiedenen zylindrischen Zellgrößen und flachen prismatischen Formfaktoren wechseln.

Die Anlage wurde speziell für Batterieforschungslabore, Pilotproduktionslinien und spezialisierte Energiespeicherfertigungen entwickelt und verarbeitet sowohl wässrige als auch lösungsmittelbasierte Elektroden-Chemien sowie verschiedene Polymer-Separatoren. Die Maschine integriert eine kontinuierliche Separatorzuführung und isolierte Führungsmechanismen, wodurch der Kontakt mit dem Bediener erheblich reduziert und Verunreinigungen, die zu internen Mikrokurzschlüssen führen, verhindert werden. Diese Architektur garantiert eine wiederholbare Wickelgeometrie, eine präzise Schichtausrichtung und eine gleichmäßige mechanische Zugspannungsverteilung innerhalb der gesamten aktiven Zellstruktur.

Konstruiert mit robusten Strukturkomponenten und hochpräziser Antriebsmechanik, garantiert diese Wickeleinheit langfristige Betriebsstabilität und eine außergewöhnliche Ausbeute bei kontinuierlichen Produktionszyklen. Ihre fortschrittliche Schrittmotor-Architektur und die einseitig einstellbaren Zuführschächte verhindern Materialverzug und stellen sicher, dass jede gewickelte Zelle (Jelly Roll) strenge industrielle Toleranzen erfüllt. Prozesstechniker und technische Teams können sich darauf verlassen, dass diese Anlage eine hervorragende Gleichmäßigkeit der Zellkapazität, eine minimale Varianz des Innenwiderstands und eine hohe Gesamtanlageneffektivität erreicht.

Hauptmerkmale

• Vielseitigkeit durch Dual-Format-Werkzeuge: Schnelle Rekonfiguration zwischen zylindrischen (Dorndurchmesser Ø3,5 mm bis Ø5,0 mm) und prismatischen (kombinierte Kernbreiten 38 mm bis 60 mm) Wickelvorgängen durch austauschbare modulare Dornbaugruppen für maximale Flexibilität.
• Präzisions-Schrittmotorantrieb: Arbeitet mit einer geregelten, schrittmotorbetriebenen Wickelwelle, die während des gesamten Wickelzyklus eine konstante Winkelgeschwindigkeit und ein stabiles dynamisches Drehmoment beibehält, wodurch Dehnungen, Faltenbildungen oder Verrutschen der Elektrodenschichten verhindert werden.
• Hohe Ausrichtungsgenauigkeit: Hält eine Wickelausrichtungstoleranz von ≤0,5 mm durch einseitig mikro-einstellbare Führungsplatten ein und garantiert eine präzise Überlappung zwischen Anoden-, Kathoden- und Separatorschichten für optimale elektrochemische Leistung.
• Optimierte Zugspannungs- und Gleichmäßigkeitskontrolle: Liefert eine konstante, ausgewogene Bahnspannung sowohl für Stromkollektoren als auch für Separatoren während des Wickelns, was direkt die volumetrische Energiedichte, die Gleichmäßigkeit des Innenwiderstands (DCR) und die Konsistenz der fertigen Zellkapazität verbessert.
• Automatisiertes Nadelentnahmesystem: Verfügt über eine automatisierte pneumatische Entnahme des Wickeldorns nach dem Prozess, wodurch mechanische Verformungen des gewickelten Kerns eliminiert und die manuelle Handhabung vor dem endgültigen Verkleben und Entladen reduziert werden.
• Kontinuierlicher Separator-Zuführpfad: Integriert einen Mechanismus zur kontinuierlichen Separatorrollen-Zuführung, der den Eingriff des Bedieners während des Schichtaufbaus reduziert und das Risiko von Partikelkontamination, internen Kurzschlüssen und Selbstentladung erheblich senkt.
• Konfigurierbare Prozesssequenzierung: Ermöglicht vollständige betriebliche Anpassungen über die Touchscreen-Schnittstelle, unterstützt wählbare Elektrodenzuführungssequenzen (Anode zuerst oder Kathode zuerst) und konfigurierbare Außenwickelmodi (Separator- oder Elektrodenumwicklung).
• Hohe Produktionsausbeute und Verfügbarkeit: Entwickelt, um eine Qualifizierungsrate (Ausbeute) der fertigen Kerne von ≥98 % und eine grundlegende Verfügbarkeit der Anlage von ≥95 % zu erreichen, was einen zuverlässigen Durchsatz in anspruchsvollen Pilotumgebungen sicherstellt.
• Intuitive Touchscreen-HMI: Verfügt über eine benutzerfreundliche, programmierbare Steuerungsschnittstelle, die eine schnelle Einrichtung, Feinabstimmung von Geschwindigkeitsprofilen, Echtzeit-Diagnose-Feedback und die Speicherung von Rezepten für verschiedene Batteriechemien ermöglicht.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Warum dieses Produkt wählen?

• Wirtschaftlichkeit durch Dual-Fähigkeit: Durch die Integration sowohl zylindrischer als auch prismatischer Wickelfunktionen in ein einziges robustes Gehäuse senkt dieses System die Investitionskosten und den Platzbedarf erheblich, während kompromisslose Fertigungstoleranzen beibehalten werden.
• Elektrochemische Konsistenz durch Design: Mit kontinuierlicher Separatorzuführung, schrittmotorstabilisierten Spannungsprofilen und hochpräzisen, einseitig einstellbaren Führungsplatten bekämpft die Maschine direkt die Ursachen der Zelldegradation – minimiert das Risiko interner Kurzschlüsse, senkt den DC-Innenwiderstand und verbessert die Kapazitätsgleichmäßigkeit von Charge zu Charge.
• Robuste industrielle Bauqualität: Gebaut in strikter Übereinstimmung mit den elektrischen und mechanischen Sicherheitsstandards GB 5226.1, verfügt die Anlage über einen stabilen strukturellen Rahmen, hochwertige pneumatische Aktuatoren und Elektronik in Industriequalität, die für den kontinuierlichen Mehrschichtbetrieb ausgelegt ist.
• Flexible Prozessanpassung: Einfache Anpassung an spezialisierte F&E-Architekturen durch vom Benutzer wählbare Elektroden-Eingangssequenzen (Anode zuerst oder Kathode zuerst), anpassbare Außenwickelprotokolle und schnelle Werkzeugwechsel für diverse Zellgeometrien.

Kontaktieren Sie unser technisches Ingenieurteam noch heute, um Ihre Zellspezifikationen zu besprechen, eine Beratung zu kundenspezifischen Werkzeugen anzufordern oder ein formelles Angebot für Ihre Batteriefertigungsanlage zu erhalten.

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