Halbautomatische Z-Stapelmaschine

Produktübersicht

Dieses halbautomatische Z-Stapelsystem wurde für die Montage von Lithium-Ionen-Batteriezellenstapeln aus positiven Elektroden, negativen Elektroden und rollengeführtem Separatormaterial entwickelt. Das Bedienpersonal legt die Elektrodenblätter manuell ein, während das Gerät die Blätter automatisch positioniert, per Vakuum aufnimmt und in einer kontrollierten Z-förmigen Sequenz schichtet. Die Kombination aus automatisierter Handhabung und vorrichtungsbasierter Einstellung bietet einen effizienten, reproduzierbaren Weg zur Bildung hochwertiger Probenstapel.

Das Gerät eignet sich besonders für die F&E von gestapelten Lithium-Ionen-Batterien, die Prototypenentwicklung und die Probenvorbereitung. Es nimmt Elektrodenbreiten von 40 bis 90 mm und Elektrodenlängen von 40 bis 100 mm auf, wodurch Labore die Positionierungsvorrichtungen für verschiedene Zellformate innerhalb des angegebenen Einstellbereichs anpassen können. Die Desktop-Architektur ermöglicht zudem den Einsatz in einer Glovebox, wo eine Zellmontage unter kontrollierter Atmosphäre erforderlich ist.

Basierend auf SPS-Steuerung, HMI-Bedienung, Impulsmotor-Lateralbewegung und automatischem Separatorspannungsmanagement adressiert diese Einheit die für das mehrschichtige Stapeln erforderliche Ausrichtungskonsistenz. Sie kann Stapelmengen von bis zu 100 Schichten einstellen und bietet eine definierte Leistung sowohl für herkömmliche Elektrodenblätter als auch für metallisches Lithium, wodurch anspruchsvolle Laborabläufe unterstützt werden, ohne dass ein manuelles Platzieren des Separators zwischen jeder Schicht erforderlich ist.

Hauptmerkmale

• Automatisiertes Z-förmiges Stapeln: Das System führt ein Z-förmiges Stapeln mit Separatormaterial von der Rolle durch und zieht sowie platziert den Separator automatisch, während der Elektrodenstapel aufgebaut wird. Dieser Ansatz unterstützt eine geordnete, reproduzierbare Schichtabfolge für gestapelte Lithium-Ionen-Zellen.

• Servo-Konstantspannungs-Separatorsteuerung: Das Separatormaterial von der Rolle wird durch eine automatische Servo-Konstantspannungsregelung verwaltet. Die kontrollierte Separatorhandhabung trägt dazu bei, einen stabilen Materialvorschub während des Stapelzyklus aufrechtzuerhalten und macht das manuelle Einlegen des Separators zwischen den Elektrodenschichten überflüssig.

• Automatische Vakuum-Pick-and-Place-Funktion: Nach dem manuellen Einlegen der Elektroden nutzt der Roboterarm einen Vakuumsaugnapf, um die Blätter automatisch aufzunehmen und zu stapeln. Die spezifizierte Vakuumleistung ist besser als -65 kPa, was eine zuverlässige Handhabung der Blätter bei der automatisierten Platzierung unterstützt.

• Definierte Schichtausrichtungsfähigkeit: Das Gerät liefert eine Stapelgenauigkeit von ≤±0,3 mm für die relative Elektrodenposition bei einem Stapel mit 25 Schichten. Diese kontrollierte Positionsbeziehung ist wichtig, wenn Elektrodenüberlappung und konsistente Stapelgeometrie für die Montage von Prototypenzellen von zentraler Bedeutung sind.

• Programmierbare Stapelmenge: Die Anzahl der gestapelten Schichten kann voreingestellt und automatisch gesteuert werden, mit einer maximalen Einstellung von 100 Schichten. Dies ermöglicht es Laboren, verschiedene Stapeldesigns vorzubereiten und gleichzeitig einen reproduzierbaren, programmierten Stopppunkt beizubehalten.

• Einstellbare Positionierungsvorrichtungen: Ein auf Kompatibilität ausgelegtes Vorrichtungsdesign ermöglicht es, Änderungen der Batteriegröße durch Anpassung der Positionierungsvorrichtungen aufzunehmen. Die breite Einstellmöglichkeit unterstützt den spezifizierten Elektrodengrößenbereich bei gleichbleibender Stapelgenauigkeit über verschiedene Probenformate hinweg.

• Präzise Impulsmotor-Lateralbewegung: Die Links-Rechts-Bewegung wird durch einen Impulsmotor für präzises Verfahren und bequeme Feineinstellung gesteuert. Diese Anordnung bietet dem Bediener eine praktische Möglichkeit, die erforderliche Blattposition vor dem wiederholten automatischen Stapeln festzulegen.

• SPS- und HMI-Steuerschnittstelle: Die SPS-Steuerung mit HMI-Bedienung bietet eine direkte Schnittstelle zur Bedienung des Systems und zur Verwaltung der Stapeleinstellungen. Die Steuerungsanordnung ist für eine bequeme Nutzung und Wartung in Laborumgebungen konzipiert.

• Glovebox-kompatibles Desktop-Design: Die kompakte Desktop-Struktur kann in einer Glovebox platziert werden. Dies macht das Gerät geeignet für Arbeitsabläufe mit atmosphärempfindlichen Materialien, einschließlich metallischem Lithium, unter Beibehaltung der automatisierten Stapelfunktionalität.

• Unterstützung für das Stapeln von Elektroden und metallischem Lithium: Das Gerät ist für das Elektrodenstapeln mit 4–6 Sekunden pro Blatt und das Stapeln von metallischem Lithium mit 6–8 Sekunden pro Blatt spezifiziert, ohne die Vorbereitungszeit für jede Zelle. Dies gibt F&E-Teams definierte Zykluszeitvorgaben für verschiedene Materialtypen.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Warum dieses Produkt wählen?

• Speziell für das Z-Stapeln im Forschungsmaßstab entwickelt: Die Kombination aus manuellem Einlegen der Elektroden und automatischem Vakuum-Pick-and-Place bietet Laboren eine kontrollierte Automatisierung dort, wo sie in der Stapelaufbausequenz am wertvollsten ist.

• Auf Konsistenz ausgerichtete Separatorhandhabung: Die automatische Servo-Konstantspannungsregelung und die Zufuhr von Separatormaterial von der Rolle bieten einen kontrollierteren Prozess als das manuelle Einlegen von Separatormaterial Schicht für Schicht.

• Praktische Formatflexibilität: Einstellbare Positionierungsvorrichtungen nehmen Änderungen der unterstützten Elektrodengröße auf, während die voreingestellte Schichtsteuerung Stapeldesigns bis zu 100 Schichten und 15 mm Dicke unterstützt.

• Entwickelt für präzise Laboreinrichtung: Die Lateralbewegung per Impulsmotor ermöglicht eine Feineinstellung, und die spezifizierte Genauigkeit von ≤±0,3 mm bei 25 Schichten bietet eine konkrete Referenz für die Stapelregistrierung.

• Bereit für Arbeitsabläufe unter kontrollierter Atmosphäre: Die Desktop-Struktur kann in einer Glovebox installiert werden, was sie zu einer praktischen Wahl für Laborverfahren macht, die metallisches Lithium und andere atmosphärempfindliche Zellkomponenten beinhalten.

Kontaktieren Sie uns für ein Angebot oder um eine Stapellösung zu besprechen, die auf Ihre unterstützten Elektrodenabmessungen, die Separatorrollenanordnung und Ihre Laborstromanforderungen konfiguriert ist.

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