LEUZE勞易測傳感器助推鋰電制造智能化升級

　　近年來，新能源汽車的爆發(fā)帶動了鋰電行業(yè)的快速發(fā)展，鋰電池需求量不斷攀升。但是鋰電池制造的工藝非常復(fù)雜，不僅技術(shù)難度大，而且標(biāo)準(zhǔn)要求高，如處理不好將會影響鋰電產(chǎn)品的性能質(zhì)量。其中如何實(shí)現(xiàn)“電池生產(chǎn)工藝的更高精度及智能化"是當(dāng)下的重點(diǎn)課題。

　　通常來講，鋰電池電芯制造工藝過程主要分為：攪拌、涂布、輥壓、分切、極耳成型、卷繞/疊片、入殼、注液封口、化成分容、檢測出庫。光電傳感器作為設(shè)備感知的基本原件以及數(shù)據(jù)采集的源頭，在電池制造的自動化生產(chǎn)過程中幾乎無處不在。

　　在上個(gè)月剛結(jié)束的“第十四屆中國國際電池技術(shù)交流會/展覽會(CIBF2021)"上，作為光電傳感器*技術(shù)，德國勞易測帶來了鋰電池制造工藝的傳感器解決方案，將傳感技術(shù)與鋰電生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，提高了鋰電池生產(chǎn)線的自動化和智能化程度，為不同的應(yīng)用場景和個(gè)性化的客戶需求提供可靠服務(wù)。

　　據(jù)了解，LEUZE勞易測擁有豐富的產(chǎn)品線，包括開關(guān)傳感器、測量傳感器、識別系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸和圖像處理解決方案。作為安全專家，勞易測還專注于機(jī)械安全產(chǎn)品、服務(wù)和解決方案，聚焦新能源汽車、物流、包裝、機(jī)床和實(shí)驗(yàn)室自動化等核心領(lǐng)域的應(yīng)用，在這些領(lǐng)域積累了眾多的專業(yè)應(yīng)用技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn)。

　　對AGV小車進(jìn)行精準(zhǔn)定位

　　在鋰電池制造的前段工序中，涂布是非常重要的環(huán)節(jié)。需要將含有正負(fù)極活性物質(zhì)的懸浮液漿料均勻涂布于鋁箔或銅箔片幅上，然后干燥成膜。正常涂布時(shí)，在收卷電極的拉動下，片幅以恒定速度運(yùn)動進(jìn)入涂布裝置進(jìn)行涂布，然后進(jìn)入烘干裝置進(jìn)行烘干，烘干后的片幅經(jīng)過收卷裝置進(jìn)行收卷。收卷后的輥筒將通過舉升式AGV小車搬運(yùn)至其它工位進(jìn)行下一步工藝。

　　這時(shí)，通過對AGV進(jìn)行準(zhǔn)確定位就非常重要。據(jù)介紹，勞易測研發(fā)的IPS 200i全平面定位傳感器可安裝于AGV小車左右兩側(cè)，通過找尋兩側(cè)的參考標(biāo)記點(diǎn)，能夠非常精準(zhǔn)地將偏差位置傳遞給AGV小車，幫助小車實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的定位，從而確保輥筒順利被AGV小車抓取。

　　給卷繞機(jī)安裝貼心安全門鎖

　　在中段工序中，卷繞是將正負(fù)極極片和隔膜按照正極—隔膜—負(fù)極—隔膜的順序進(jìn)行排列, 再通過卷繞組裝成圓柱形或方形電芯的過程。卷繞設(shè)備在正常生產(chǎn)時(shí)，嚴(yán)禁操作員將門打開，否則不僅存在安全事故風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)還會造成人身傷害。所以，卷繞機(jī)在運(yùn)行時(shí)，柜門需要時(shí)刻保持鎖定功能，而且需要監(jiān)控門的狀態(tài)，這就需要用到安全門鎖。

　　據(jù)了解，勞易測針對此問題，開發(fā)出了貼心的FS系列安全門鎖，其最大鎖定力為1100N，具備插銷觸點(diǎn)和鎖定線圈觸點(diǎn)。通過這些觸點(diǎn)不僅可以監(jiān)控門鎖的狀態(tài)，還可以對插銷角度進(jìn)行調(diào)節(jié);即使門的位置有所偏差，也能夠正常使用。

LEUZE勞易測傳感器助推鋰電制造智能化升級

　　檢測電池彈夾存在狀態(tài)

　　往電芯中注入電解液也是*的環(huán)節(jié)。而為了讓電解液充分浸潤極片，在電芯被注入電解液之后必須靜置一段時(shí)間，然后才能實(shí)施后續(xù)的化成工序。這其中，需要通過安放電池的彈夾通過滾筒輸送線有序地運(yùn)送到靜置爐中。

　　據(jù)LEUZE勞易測工作人員介紹，公司開發(fā)的電容式接近開關(guān)LCS系列可安放在滾筒下方間隙中，檢測黑色電池彈夾的存在狀態(tài)。在此過程中，不受溫度影響，穩(wěn)定檢測的黑色物體為PC+GF20材質(zhì)電池彈夾，且不受附近的金屬滾筒線影響。

　鋰電池后段生產(chǎn)工藝主要為化成、分容、檢測和包裝入庫四道工序。其中，化成和分容作為后段工藝中最主要環(huán)節(jié)，化成的主要作用在于將注液封裝后的電芯充電進(jìn)行活化，分容則是在電池活化后測試電池容量及其他電性能參數(shù)并進(jìn)行分級。化成和分容通常由自動化化成分容系統(tǒng)完成;在化成分容立庫中，電池需通過輸送線和堆垛機(jī)運(yùn)送到化成分容柜。

　　為了能對堆垛機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，勞易測研發(fā)了長距離激光測距傳感器AMS 300i和光通信設(shè)備DDLS 500系列。AMS 300i檢測距離可達(dá)200米，精度可保持在±2毫米。高精度，確保了堆垛機(jī)定位的精確性，保證電池存放和提取的效率。DDLS 500系列以光為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，有效避免了在移動設(shè)備上線纜通信的弊端。

　　在最后的檢測和包裝入庫中，每一個(gè)電池的信息都必須要精準(zhǔn)入庫。通過識別電池上的二維DPM碼，將電池信息記錄在案。據(jù)悉，勞易測的二維碼閱讀器DCR 200i系列基于視覺原理，能夠很好地閱讀激光雕刻的DPM碼。集成于WebConfig工具的向?qū)С绦蚰軌蛑笇?dǎo)快速輕松地完成安裝過程并簡化調(diào)試，同時(shí)產(chǎn)品還集成有以太網(wǎng)TCP/IP和Profinet等現(xiàn)場主流總線接口。

　　鋰電池生產(chǎn)工藝各個(gè)環(huán)節(jié)都與產(chǎn)品質(zhì)量、安全性有緊密的聯(lián)系，每一環(huán)節(jié)都要從嚴(yán)、從細(xì)進(jìn)行管理，這樣才能提升產(chǎn)品安全性能。無疑，傳感器的應(yīng)用將不斷提高鋰電生產(chǎn)線自動化與智能化程度，未來傳感器技術(shù)也將不斷改進(jìn)提升。很多時(shí)候，即便是微小的技術(shù)革新，都有可能掀起新一輪的制造升級。

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