Empileuse
Empileuse semi-automatique à pliage en Z pour batteries lithium-ion, pour cellules prismatiques et poches
Numéro d'article : DP06
Le prix varie en fonction de Spécifications et personnalisations
- Vitesse de cycle d'empilage
- 1,3 – 1,6 s/pce
- Précision d'alignement des électrodes adjacentes
- ±0,2 mm
- Épaisseur de cellule finie compatible
- 5 – 20 mm
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Présentation du produit
Ce système d'empilage semi-automatique à pliage en Z est spécifiquement conçu pour l'assemblage de précision des cellules de batterie lithium-ion prismatiques et de type poche. Conçu pour effectuer un pliage continu du séparateur en motif Z tout en alternant le placement des feuilles d'électrodes positives et négatives, l'équipement combine une manipulation mécanique servocommandée et un guidage actif de la bande pour maintenir un alignement de niveau micrométrique sur toutes les couches de la cellule.
Optimisée pour la fabrication à l'échelle pilote, les installations de prototypage et les laboratoires de recherche avancée sur le stockage d'énergie, cette plateforme d'empilage s'adapte à un large éventail de géométries de feuilles de cathode et d'anode. En automatisant le cycle de prélèvement et de placement, l'alignement secondaire et la tension du séparateur, le système élimine la variabilité humaine généralement associée aux opérations d'empilage manuel tout en conservant des capacités de changement de lot flexibles.
Construit sur une plaque de base structurelle robuste et amortie contre les vibrations, et enfermé dans un cadre de protection rigide, cet équipement offre un taux de réussite de 99 % et un taux de disponibilité opérationnelle de 98 %. Il garantit une répétabilité constante, évitant les rayures sur les électrodes, le mauvais alignement du séparateur et l'alimentation multiple des feuilles lors de flux de travail de recherche et de pré-production intensifs.
Caractéristiques principales
- Mise en mémoire tampon par couteau presseur à micro-levage : Le mécanisme d'empilage à quatre couteaux dispose d'une séquence de micro-levage conçue pour soulever légèrement la lame avant la rétraction latérale, évitant ainsi les rayures induites par la friction, le délaminage du revêtement ou les déchirures sur les surfaces fragiles des matériaux actifs.
- Déroulement actif du séparateur avec guidage de bande : Une bobine de déroulement motorisée intégrée est combinée à un tendeur à rouleau danseur flottant et à un système de correction de position de bord (EPC), maintenant une tension de bande uniforme et une précision d'alignement des bords de ±0,3 mm tout au long du cycle de pliage en Z.
- Positionnement secondaire de haute précision : Des étages d'alignement pneumatiques dédiés réindexent chaque feuille d'électrode avant le transfert vers la plateforme d'empilage, atteignant une précision d'enregistrement des électrodes adjacentes à ±0,2 mm et un alignement total des couches à ±0,3 mm.
- Alimentation multi-étages anti-double feuille : Les magasins d'alimentation en matériaux intègrent des soufflantes à air comprimé, des brosses séparatrices spécialisées et une manipulation robotisée par vide haute fréquence pour empêcher le prélèvement multiple de feuilles et les erreurs d'alimentation.
- Architecture de dépoussiérage intégrée : Des orifices d'extraction par vide localisés sont conçus directement dans les cassettes des magasins et les étages de positionnement secondaire, capturant instantanément les particules libres et les débris de refendage pour éviter les courts-circuits internes des cellules.
- Architecture de manipulateur servocommandé : Un servomoteur à couple élevé et un assemblage de vis à billes de précision entraînent le manipulateur de prélèvement et de placement à quatre pinces, assurant un transfert rapide, fluide et sans à-coups des électrodes au cours des cycles de fonctionnement.
- Découpe du séparateur par fil de résistance thermique : Une fois le nombre de couches programmé atteint, le système exécute une coupe propre et rapide de la bande de séparateur continue à l'aide d'un élément chauffant à contrôle de précision, évitant les bords effilochés et la génération de particules.
- Interface homme-machine (IHM) à écran tactile intuitif et contrôle PLC : Un contrôleur logique programmable centralisé associé à une interface à écran tactile couleur industrielle permet une gestion complète des recettes, une télémétrie de diagnostic en temps réel, la configuration du nombre de couches et le réglage dynamique des paramètres.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| R&D sur les batteries lithium-ion prismatiques | Pliage en Z de précision de feuilles de cathode et d'anode alternées pour des cellules de puissance prismatiques à haute densité énergétique. | Élimine les risques de court-circuit interne grâce à un alignement des électrodes adjacentes à ±0,2 mm et une mise en mémoire tampon par micro-levage. |
| Fabrication de lignes pilotes de cellules de type poche | Empilage par lots semi-automatisé pour le prototypage de cellules de type poche pour véhicules électriques (VE) et systèmes de stockage d'énergie (ESS). | Offre un débit de cycle élevé (1,3–1,6 s/pièce) avec un temps de changement d'outillage minimal entre les dimensions de cellules. |
| Développement de cellules à l'état solide et avancées | Empilage de séparateurs fragiles ou ultra-fins revêtus de céramique et d'électrodes avancées à procédé sec ou revêtement humide. | La manipulation par vide en douceur et la tension de bande contrôlée par rouleau danseur préservent les couches actives expérimentales fragiles. |
| Assemblage de batteries sodium-ion | Assemblage de cellules à chimie alternative nécessitant un contrôle précis de la tension et un traitement strict sans particules. | Les modules d'extraction de poussière multipoints empêchent la contamination croisée et l'accumulation de débris conducteurs. |
| Laboratoires de batteries académiques et industriels | Assemblage flexible de cellules par lots de petite à moyenne taille sur des dimensions d'électrodes variées (longueur 80–200 mm). | L'interface PLC conviviale permet une reconfiguration rapide des couches et des tests de matériaux sans modifications matérielles. |
Spécifications techniques
Présentation et identification de la machine
| Paramètre de spécification | Valeur / Détail |
|---|---|
| Numéro d'article du produit | DP06 |
| Technologie d'empilage | Empilage semi-automatique de séparateur continu à pliage en Z |
| Vitesse d'empilage | 1,3 – 1,6 secondes par pièce (feuille d'électrode) |
| Temps de manipulation auxiliaire | 15 – 20 secondes (transfert et réinitialisation de la cellule) |
| Taux de réussite de l'équipement | 99 % (défauts attribuables strictement au fonctionnement de la machine) |
| Taux de fonctionnement de l'équipement (disponibilité) | 98 % (pannes attribuables strictement au fonctionnement de la machine) |
| Puissance nominale totale | 2,0 kW |
| Architecture de contrôle | PLC industriel avec IHM à écran tactile couleur |
Tolérances d'empilage et d'alignement
| Métrique d'alignement | Spécification de tolérance |
|---|---|
| Déviation du centre électrode-séparateur | ±0,4 mm |
| Précision d'alignement de la face d'extrémité du séparateur | ±0,3 mm |
| Précision d'alignement de la feuille d'électrode adjacente | ±0,2 mm |
| Précision globale de l'empilage des électrodes finies | ±0,3 mm |
| Erreur de bande serpentine du séparateur | < 1,0 mm / 1000 mm |
| Exigence de tolérance de découpe des électrodes | < 0,2 mm |
Dimensions des matériaux entrants
| Type de matériau | Longueur (mm) | Largeur (mm) | Épaisseur (mm) | Dimensions du mandrin / rouleau |
|---|---|---|---|---|
| Feuilles de cathode et d'anode | 80 – 200 mm | 80 – 150 mm | 0,07 – 0,25 mm | Matériau en feuille (découpé, plat) |
| Languettes d'électrode | 8 – 20 mm (extension de languette) | 8 – 20 mm (largeur de languette) | — | Orientation de la languette du même côté |
| Bande de séparateur | Rouleau continu | 80 – 155 mm | 0,02 – 0,04 mm | Intérieur : φ76,2 mm (3"), Extérieur max : φ300 mm |
Capacités de l'enveloppe de cellule finie
| Paramètre de cellule | Plage de dimensions / Spécification |
|---|---|
| Épaisseur de la cellule finie (H) | 5 – 20 mm |
| Largeur de la cellule finie (W) | 80 – 150 mm |
| Longueur de la cellule finie (L) | 80 – 200 mm (hors extension de languette) |
| Extension de la longueur de la languette (Q) | ≤ 20 mm |
| Largeur de la languette | ≤ 20 mm |
| Enveloppement extérieur du séparateur | Réserve de pliage à blanc automatisée ; enveloppement manuel de la queue et application de ruban adhésif |
| Capacité de couches d'empilage | Programmable dans l'enveloppe d'épaisseur de cellule de 5–20 mm |
Sous-systèmes matériels fonctionnels
| Module de sous-système | Quantité | Fonctionnalité et caractéristiques d'ingénierie |
|---|---|---|
| Mécanisme de plateforme d'empilage | 1 jeu | Quatre jeux de couteaux presseurs avec action croisée et mise en mémoire tampon par micro-levage. |
| Assemblage de manipulateur robotique | 1 jeu | Servomoteur et vis à billes au sol entraînant une tête de transfert de prélèvement et de placement à 4 pinces. |
| Déroulement et guidage de bande du séparateur | 1 jeu | Déroulement moteur actif, contrôle de tension par rouleau danseur flottant et suivi dynamique des bords EPC. |
| Stations de positionnement secondaire | 2 jeux | Blocs d'alignement à jauge de poussée pneumatique avec buses de dépoussiérage intégrées. |
| Cassettes de magasin d'électrodes | 2 jeux | Cartouches à élévation automatique de type magasin avec suivi de hauteur constante, couteaux à air et brosses de séparation. |
| Unité de coupe du séparateur | 1 jeu | Fil chauffant à résistance électrique contrôlée pour une coupure thermique propre. |
| Mécanisme de déchargement des cellules | 1 jeu | Manipulateur à pince pneumatique transférant les noyaux empilés vers la station de rubanage manuel. |
| Châssis et cadre structurel | 4 unités | Double cadre principal robuste et plaques de base secondaires rectifiées avec précision pour l'isolation des vibrations. |
| Enceinte et système de sécurité | 1 jeu | Canopée de sécurité en profilé d'aluminium industriel avec panneaux d'accès transparents verrouillés. |
| Système de vide | 1 jeu | Réseau d'éjecteurs à vide à haut débit entraîné par air comprimé pour têtes de prélèvement à ventouses multiples. |
Exigences relatives aux installations et à l'environnement d'exploitation
| Paramètre d'utilité / environnemental | Norme d'exploitation |
|---|---|
| Alimentation électrique d'entrée | AC 220V monophasé, 50/60 Hz (fluctuation de tension ±10 %) |
| Pression d'alimentation pneumatique | 0,5 – 0,7 MPa (5 – 7 kgf/cm²) |
| Consommation d'air comprimé | 100 L/min |
| Dimensions physiques | 1550 mm (L) x 1250 mm (P) x 1850 mm (H) |
| Poids net de la machine / Charge au sol | Env. 800 kg / Capacité de charge au sol > 450 kg/m² |
| Température ambiante de fonctionnement | 5 – 35 °C |
| Humidité relative de fonctionnement | 5 – 55 % HR (sans condensation) |
| Propreté atmosphérique | Exempt de poussières conductrices, de produits chimiques corrosifs, de vapeurs toxiques et d'air chargé en sel |
| Vibrations et interférences magnétiques | Isolation contre les champs magnétiques externes de grande magnitude et les chocs/vibrations structurels |
Pourquoi choisir ce produit
- Contrôle supérieur de la géométrie des cellules : Le positionnement pneumatique secondaire de haute précision associé au suivi du guidage de bande actif garantit une répétabilité dimensionnelle stricte (alignement des feuilles adjacentes à ±0,2 mm), se traduisant directement par de meilleures performances électrochimiques et une impédance interne plus faible dans les cellules finies.
- Architecture de protection de surface active : Le mécanisme de micro-levage synchronisé soulève les couteaux presseurs avant le retrait latéral, protégeant les revêtements fragiles des matériaux actifs de cathode et d'anode contre les micro-rayures, les trous d'épingle et la perte de particules induites par le cisaillement.
- Gestion intégrée de la contamination : Les orifices de dépoussiérage à double station couplés à des couteaux à air et des brosses de séparation éliminent l'accumulation de poussière conductrice et les erreurs d'alimentation multiple des feuilles, garantissant un rendement de production de base de 99 %.
- Fiabilité industrielle robuste : Fabriquée à partir d'acier structurel robuste et de plaques d'outillage en aluminium rigide, cette unité offre un taux de disponibilité opérationnelle de 98 %, maintenant une précision à haut débit sur des opérations de recherche et pilotes continues en plusieurs équipes.
Contactez notre équipe d'ingénierie d'équipement de batterie dès aujourd'hui pour demander une consultation technique, un devis détaillé ou une configuration d'outillage personnalisée adaptée à la chimie et aux dimensions spécifiques de vos cellules.
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Fiche Technique du Produit
Empileuse semi-automatique à pliage en Z pour batteries lithium-ion, pour cellules prismatiques et poches
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