Lithium Batterie WINDING Machine: Prinzipien, Schlëssel Prozesser a Qualitéitskontroll Richtlinnen

Am Fabrikatiounsprozess vu Lithium-Ion Batterien ginn et normalerweis verschidde Weeër fir de Prozess ze trennen. De Prozess kann an dräi grouss Prozesser ënnerdeelt ginn: Elektroden Fabrikatioun, Assemblée Prozess an Zell Testen (wéi an der Figur ënnendrënner gewisen), an et ginn och Firmen, déi et an Pre-Wicklung a Post-Wicklung Prozesser opdeelen, an dësem Demarkatioun Punkt ass de Wicklungsprozess. Wéinst senger staarker Integratiounsfunktioun kann d'Batterie Erscheinung initial Form maachen, sou datt de Wicklungsprozess an der Lithium-Ion Batterie Fabrikatioun als pivotal Roll ass de Schlëssel, de Wicklungsprozess, deen vum gewalzten Kär produzéiert gëtt, gëtt dacks als blo bezeechent. Batterie Zell (Jelly-Roll, bezeechent als JR).

Lithium-Ion Batterie Fabrikatioun Prozess
Am Lithium-Ion Batterie Fabrikatiounsprozess gëtt de Kärwindungsprozess wéi follegt illustréiert. Déi spezifesch Operatioun ass de positiven Polstéck, den negativen Polstéck an d'Isolatiounsfilm zesummen duerch den Nadelmechanismus vun der Wicklungsmaschinn ze rullen, an déi ugrenzend positiv an negativ Polstécker sinn duerch den Isolatiounsfilm isoléiert fir Kuerzschluss ze vermeiden. Nodeems d'Wicklung fäerdeg ass, gëtt de Kär mat Ofschlosspabeier fixéiert fir ze verhënneren datt de Kär auserneen fällt, a fléisst dann op den nächste Prozess. An dësem Prozess ass de Schlëssel sécherzestellen datt et kee kierperleche Kontakt tëscht de positiven an negativen Elektroden ass, an datt d'negativ Elektrodenplack déi positiv Elektrodenplack a béid horizontalen a vertikaler Richtungen komplett ofdecken kann.

Schematesch Diagramm vum Wicklungsprozess
Am Wicklungsprozess vum Kär klemmen allgemeng zwee Roulestiften zwou Schichten vun der Membran fir d'Virwandlung, an fidderen dann de positiven oder negativen Polstéck am Tour, an d'Polstéck gëtt tëscht den zwou Schichten vun der Membran fir d'Wicklung ageklemmt. An der Längsrichtung vum Kär iwwerschreift d'Membran d'negativ Membran, an d'negativ Membran iwwerschreift d'positiv Membran, fir de Kontaktkuerzschluss tëscht de positiven an negativen Membranen ze vermeiden.

Schematesch Diagramm vun der Wicklungsnadel Spannmembran

Kierperlech Zeechnen vun automatesch Wicklungsmaschinn

Wickmaschinn ass d'Schlësselausrüstung fir de Kär Wicklungsprozess ze realiséieren. Bezitt op den uewe genannten Diagramm, seng Haaptkomponenten a Funktiounen sinn wéi follegt:

1. Pole Stéck Fourniture System: vermëttelen déi positiv an negativ Pole Stécker laanscht de Guide Schinn op déi zwee Schichten vun Membran tëscht AA Säit an BB Säit respektiv fir déi stabil Fourniture vun Pole Stécker ze garantéieren.
2. Diaphragm Entwécklungssystem: Et enthält Uewer- an Ënnerdiaphragmen fir d'automatesch a kontinuéierlech Versuergung vu Membranen op d'Wicklungsnadel ze realiséieren.
3. Spannungssteuersystem: fir d'konstante Spannung vun der Membran während dem Wicklungsprozess ze kontrolléieren.
4. Wick- a Kleesystem: fir d'Kären no der Wicklung ze leeën an ze fixéieren.
5. Ausluede Fërdersystem: Automatesch d'Käre vun den Nadelen ofbauen a se op den automatesche Fërderband falen.
6. Foussschalter: Wann et keen anormalen Zoustand ass, Schrëtt op de Foussschalter fir d'normale Operatioun vun der Wicklung ze kontrolléieren.
7. Mënsch-Computer Interaktioun Interface: mat Parameteren Kader, manuell Debugging, Alarm Ufuerderunge an aner Funktiounen.

Vun der uewe genannter Analyse vum Wicklungsprozess kann et gesi ginn datt d'Wicklung vum elektresche Kär zwee onvermeidlech Linken enthält: d'Nadel drécken an d'Nadel zéien.
Dréckt den Nadelprozess: déi zwou Rollen vun Nadelen verlängeren sech ënner der Handlung vum Drock vum Nadelzylinder, duerch béid Säiten vun der Membran, déi zwou Rollen vun Nadelen geformt duerch d'Kombinatioun vum Nadelzylinder, deen an d'Hülse gesat gëtt, d'Rollen vun Nadelen. no fir d'Membran ze klemmen, gläichzäiteg fusionéieren déi zwou Rollen vun Nadelen fir eng grondsätzlech symmetresch Form ze bilden, wéi de Kär vun der Kärwindung.

Schematesch Diagramm vum Nadeldréckprozess

Nadelpompelprozess: nodeems d'Kärwindung fäerdeg ass, ginn déi zwou Nadelen ënner der Handlung vum Nadelpompelzylinder zréckgezunn, den Nadelzylinder gëtt aus der Hülse zréckgezunn, de Kugel am Nadelapparat mécht d'Nadel ënner der Handlung vum Fréijoer zou, an déi zwou Nadelen sinn an entgéintgesate Richtungen opgerullt, an d'Gréisst vum fräien Enn vun der Nadel gëtt reduzéiert fir e gewësse Spalt tëscht der Nadel an der banneschten Uewerfläch vum Kär ze bilden, a mat der Nadel zréckgezunn relativ zu der Halthülse, d'Nadelen an de Kär kann glat getrennt ginn.

Schematesch Diagramm vum Nadelextraktiounsprozess

D'"Nadel" am Prozess fir d'Nadel ze drécken an ze zéien, bezitt sech op d'Nadel, déi als Kärkomponent vun der Wicklungsmaschinn e wesentlechen Impakt op d'Wicklungsgeschwindegkeet an d'Qualitéit vum Kär huet. Am Moment benotzen déi meescht vun de Wicklungsmaschinne ronn, oval a flaach diamantfërmeg Nadelen. Fir ronn a ovale Nadelen, wéinst senger Existenz vun engem gewësse Bogen, wäert d'Verformung vum Pole Ouer vum Kär féieren, am spéideren Prozess vum Kärpressen, awer och einfach intern Falten a Verformung vum Kär ze verursaachen. Wéi fir flaach diamantfërmeg Nadelen, wéinst dem groussen Ënnerscheed tëscht de laangen a kuerzen Achsen, variéiert d'Spannung vum Polstéck a Membran wesentlech, wat de Drivemotor erfuerdert fir mat variabelen Geschwindegkeeten ze winden, wat de Prozess schwéier ze kontrolléieren mécht, an d'Wicklungsgeschwindegkeet ass normalerweis niddereg.

Schematesch Diagramm vu gemeinsame Wicklingnadelen

Huelt déi komplizéiert an allgemeng flaach diamantfërmeg Nadel als Beispill, am Prozess vu senger Wicklung a Rotatioun sinn déi positiv an negativ Polstécker an d'Membran ëmmer ëm déi sechs Eckpunkte vu B, C, D, E, F gewéckelt. an G als Ënnerstëtzung Punkt.

Schematesch Diagramm vun der flaach diamantfërmeger Wéckelnadelrotatioun

Dofir kann de Wicklungsprozess a segmental Wicklung opgedeelt ginn mat OB, OC, OD, OE, OF, OG als Radius, a brauch nëmmen d'Verännerung vun der Linngeschwindegkeet an de siwe Wénkelberäicher tëscht θ0, θ1, θ2 ze analyséieren, θ3, θ4, θ5, θ6, an θ7, fir de zyklesche Rotatiounsprozess vun der Wicknadel komplett quantitativ ze beschreiwen.

Schematesch Diagramm vu verschiddene Winkele vun der Nadelrotatioun

Baséierend op der trigonometrescher Bezéiung kann déi entspriechend Relatioun ofgeleet ginn.

Vun der uewe genannter Equatioun ass et einfach ze gesinn datt wann d'Wéckelnadel mat enger konstanter Wénkelgeschwindegkeet gewéckelt ass, d'linear Geschwindegkeet vun der Wicklung an de Wénkel geformt tëscht dem Ënnerstëtzungspunkt vun der Nadel an de positiven an negativen Polstécker an der Membran sinn an enger segmentéierter Funktiounsverhältnis. D'Bildrelatioun tëscht deenen zwee gëtt vum Matlab simuléiert wéi follegt:

Ännerungen vun der Wicklungsgeschwindegkeet a verschiddene Winkelen

Et ass intuitiv offensichtlech datt de Verhältnis vun der maximaler linearer Geschwindegkeet zu der minimaler linearer Geschwindegkeet am Wicklungsprozess vun der flaacher diamantfërmeger Nadel an der Figur méi wéi 10 Mol ka sinn. Sou eng rieseg Ännerung vun der Linngeschwindegkeet bréngt grouss Schwankungen an der Spannung vun de positiven an negativen Elektroden an der Membran, wat d'Haaptursaach vu Schwankungen an der Spannungsspannung ass. Exzessiv Spannungsfluktuatioun kann zur Membranstrecken während dem Wicklungsprozess féieren, Schrumpfung nom Wicklung, a kleng Schichtabstand an den Ecker am Kär nom Kärpressen. Am Ladeprozess verursaacht d'Expansioun vum Polstéck de Stress an d'Richtung vun der Breet vum Kär net konzentréiert, wat zu engem Béiemoment resultéiert, wat zu Verzerrung vum Polstéck resultéiert, an d'preparéiert Lithiumbatterie schéngt schliisslech "S "Deformatioun.

CT Bild an Demontage Diagramm vun der "S" deforméiert Kär

Am Moment, fir de Problem vun enger schlechter Kärqualitéit (haaptsächlech Verformung) ze léisen, déi duerch d'Form vun der Wicknadel verursaacht gëtt, ginn normalerweis zwou Methoden benotzt: Variabel Spannungswindung a Variabel Geschwindegkeet Wicklung.

1. Variabel Spannungswindung: Huelt zylindresch Batterie als Beispill, ënner konstante Wénkelgeschwindegkeet erhéicht d'linear Geschwindegkeet mat der Unzuel vun de Wicklungsschichten, wat zu der Spannungssteigerung féiert. Variabel Spannung Wicklung, dat heescht duerch d'Spannungssteuersystem, sou datt d'Spannung op de Polstéck oder Membran mat der Erhéijung vun der Unzuel vun de Wicklungsschichten an der linearer Reduktioun applizéiert gëtt, sou datt am Fall vun enger konstanter Rotatiounsgeschwindegkeet, awer nach ëmmer kann maachen de ganze Wicklungsprozess vun der Spannung sou wäit wéi méiglech fir eng konstant ze halen. Eng grouss Zuel vu verännerleche Spannungswindexperimenter hunn zu de folgende Conclusiounen gefouert:
a. Wat méi kleng d'Wicklungsspannung ass, dest besser ass de Verbesserungseffekt op Kärverformung.
b. Wärend der konstanter Geschwindegkeetswindung, wéi de Kärdurchmesser eropgeet, fällt d'Spannung linear mat engem méi nidderegen Risiko fir Verformung wéi mat konstanter Spannungswindung.
2. Variabel Geschwindegkeet Wicklung: Huelt e Quadratzell als Beispill, eng flaach diamantfërmeg Wéckelnadel gëtt normalerweis benotzt. Wann d'Nadel mat enger konstanter Wénkelgeschwindegkeet gewéckelt ass, schwankt d'linear Geschwindegkeet wesentlech, wat zu groussen Differenzen an der Schichtabstand an den Ecker vum Kär resultéiert. Zu dëser Zäit ass de Besoin fir linear Geschwindegkeet ännert ëmgedréint Ofdreiwung vum Gesetz vun der Verännerung vun der Rotatiounsgeschwindegkeet, dat heescht d'Wicklung vun der Rotatiounsgeschwindegkeet mat der Wénkelännerung a Verännerung, fir de Wicklungsprozess vu linear Geschwindegkeetsschwankungen als kleng ze realiséieren wéi méiglech, sou ze suergen, datt d'Spannung Schwankungen am Beräich vun kleng Amplituden Wäert.

Kuerz gesot, d'Form vun der Wicklungsnadel kann d'Flaachheet vum Pole Ouer beaflossen (Kärrendung an elektresch Leeschtung), Wickgeschwindegkeet (Produktivitéit), Kär intern Stress Uniformitéit (Erscheinungsverformungsproblemer) a sou weider. Fir zylindresch Batterien ginn normalerweis Ronn Nadelen benotzt; fir Quadratbatterien ginn normalerweis elliptesch oder flaach rhombesch Nadelen benotzt (an e puer Fäll kënnen Ronn Nadelen och benotzt ginn fir de Kär ze wanderen an ze flaach fir e Quadratkär ze bilden). Zousätzlech weist eng grouss Quantitéit vun experimentellen Donnéeën datt d'Qualitéit vun de Kären e wichtegen Impakt op d'elektrochemesch Leeschtung an d'Sécherheetsleeschtung vun der Finale Batterie huet.

Baséierend op dëser hu mir e puer Schlëssel Bedenken a Virsiichtsmoossnamen am Wicklungsprozess vu Lithium Batterien zortéiert, an der Hoffnung fir falsch Operatiounen am Wicklungsprozess sou vill wéi méiglech ze vermeiden, fir Lithium Batterien ze fabrizéieren déi de Qualitéitsufuerderunge entspriechen.

Fir d'Kärdefekter ze visualiséieren, kann de Kär an AB-Leim-Epoxyharz fir d'Aushärtung taucht ginn, an da kann de Querschnitt mat Sandpapier geschnidden a poléiert ginn. Et ass am beschten déi préparéiert Echantillon ënner engem Mikroskop oder Scannenelektronenmikroskop ze observéieren, fir déi intern Defektkartéierung vum Kär ze kréien.

Intern Defekt Kaart vum Kär
(a) D'Figur weist e qualifizéierten Kär ouni offensichtlech intern Mängel.
(b) An der Figur ass de Polstéck selbstverständlech verdreift a deforméiert, wat mat der Spannungsspannung verbonne ka sinn, d'Spannung ass ze grouss fir d'Polstéck Falten ze verursaachen, an dës Aart vu Mängel maachen d'Batterie-Interface verschlechtert a Lithium Nidderschlag, wat d'Leeschtung vun der Batterie verschlechtert.
(c) Et gëtt eng auslännesch Substanz tëscht der Elektrode an der Membran an der Figur. Dëse Mängel kann zu eeschte Selbstentladung féieren a souguer Sécherheetsproblemer verursaachen, awer et kann normalerweis am Hi-Pot Test festgestallt ginn.
(d) D'Elektrode an der Figur huet en negativen a positiven Defektmuster, wat zu enger gerénger Kapazitéit oder Lithium Nidderschlag féiere kann.
(e) D'Elektrode an der Figur huet Stëbs bannen gemëscht, wat zu enger verstäerkter Selbstentladung vun der Batterie féieren kann.

Zousätzlech kënnen Mängel am Kär och duerch net-zerstéierend Tester charakteriséiert ginn, sou wéi déi allgemeng benotzt Röntgen- an CT-Test. Déi folgend ass eng kuerz Aféierung zu e puer gemeinsame Kärprozessdefekter:

1. Schlecht Ofdeckung vum Polstéck: lokal negativ Polstéck ass net voll mat positive Polstéck bedeckt, wat zu Batterieverformung a Lithium-Nidderschlag féiere kann, wat zu potenziellen Sécherheetsrisiken resultéiert.

2. Deformatioun vum Polstéck: d'Polstéck gëtt duerch Extrusioun deforméiert, wat intern Kuerzschluss ausléise kann a seriös Sécherheetsproblemer bréngen.

Et ass derwäert ze ernimmen datt am Joer 2017, de sensationelle Samsung Note7 Handy Explosioun Fall, d'Untersuchungsresultat ass wéinst der negativer Elektrode bannent der Batterie gepresst fir eng intern Kuerzschluss ze verursaachen, sou datt d'Batterie explodéiert, den Accident verursaacht Samsung Electronics Verloscht vu méi wéi 6 Milliarden Dollar.

3. Metal auslännesch Matière: Metal auslännesch Matière ass d'Leeschtung vun Lithium-Ion Batterie Killer, kann aus der Paste kommen, Ausrüstung oder der Ëmwelt. Méi grouss Partikele vu metallen auslännesche Matière kënnen direkt e kierperleche Kuerzschluss verursaachen, a wann Metall auslännesch Matière an déi positiv Elektrode gemëscht gëtt, gëtt se oxidéiert an dann op der Uewerfläch vun der negativer Elektrode deposéiert, d'Membran duerchbréngt, a schlussendlech eng intern verursaacht. Kuerzschluss an der Batterie, déi eng sérieux Sécherheetsrisiko duerstellt. Gemeinsam Metall auslännesch Matière sinn Fe, Cu, Zn, Sn a sou weider.

Lithium Batterie Wicklungsmaschinn gëtt benotzt fir Lithium Batterie Zellen ze winden, wat eng Aart Ausrüstung ass fir eng positiv Elektroden Blat, negativ Elektroden Blat an Membran an e Kär Pack (JR: JellyRoll) duerch kontinuéierlech Rotatioun ze montéieren. Domestic Winding Fabrikatioun Equipement ugefaang an 2006, aus semi-automatesch Ronn, semi-automatesch Quadrat Wicklung, automatiséiert Film Produktioun, an dann an kombinéiert Automatioun entwéckelt, Film WINDING Maschinn, Laser stierwen-opzedeelen WINDING Maschinn, Anode kontinuéierlech WINDING Maschinn, Membran kontinuéierlech WINDING Maschinn, a sou weider.

Hei recommandéiere mir speziell Yixinfeng Laser stierwen-opzedeelen Wicklung an dréckt flaach Maschinn. Dës Maschinn kombinéiert fortgeschratt Laser-Schneidtechnologie, effiziente Wicklungsprozess a präzis Dréckfunktioun, wat d'Produktiounseffizienz an d'Qualitéit vun der Lithiumbatterie staark verbesseren kann. Et huet déi folgend bedeitend Virdeeler:


1. Héichpräzis Stierfschneider: Vergewëssert d'präzis Gréisst vum Polstéck a Membran, reduzéieren d'Materialoffall an d'Konsistenz vun der Batterie verbesseren.
2. Stabil Wicklung: Optimiséiert Wicklungsmechanismus a Kontrollsystem garantéiert eng enk a stabile Kärstruktur, reduzéiert intern Resistenz a verbessert d'Batterieleistung.
3. High-Effizienz Nivelléierung: Eenzegaarteg Nivelléierungsdesign mécht d'Uewerfläch vun de Kären flaach, reduzéiert ongläich intern Stress a verlängert d'Batteriedauer.
4. Intelligent Kontroll: Equipéiert mat fortgeschratt Mënsch-Computer Interaktioun Interface, et realiséiert genee Parameteren Kader an Echtzäit Iwwerwaachung, einfach Operatioun an einfach Ënnerhalt.
5. Breet Palette vun Kompatibilitéit: et kann och 18, 21, 32, 46, 50, 60 all Modeller vun Batteriezellen maachen, fir Är divers Produktiounsbedierfnesser ze treffen.

Lithium - Ion Batterie Equipement
Wielt Yixinfeng Laser Die-Schneiden, Wicklung an Dréckmaschinn fir méi héich Qualitéit an Effizienz fir Är Lithium Batterie Produktioun ze bréngen!