Máquina de Enrolamento
Máquina de Enrolamento Semiautomática para Baterias de Íon-Lítio Cilíndricas e Prismáticas
Número do item : JR03
O preço varia com base em especificações e personalizações
- Precisão de enrolamento
- ≤0,5 mm
- Tempo de ciclo de produção
- 5–7 ppm (Cilíndrico) / 3–5 ppm (Prismático)
- Especificação do pino de enrolamento
- Φ3,5–5,0 mm (Cilíndrico) / 38–60 mm de largura (Prismático)
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Visão Geral do Produto
Este sistema de enrolamento semiautomático oferece precisão de nível industrial para a fabricação de células de bateria de íon-lítio tanto cilíndricas quanto prismáticas. Projetado para preencher a lacuna entre a P&D de bancada e a fabricação em massa de alto volume, o equipamento simplifica a montagem das células ao combinar a alimentação manual de eletrodos com o enrolamento automatizado e a extração de agulha de precisão. Ao trocar os conjuntos de pinos de enrolamento dedicados, os operadores podem transitar facilmente entre diversos tamanhos de células cilíndricas e formatos prismáticos planos em uma única plataforma compacta.
Construído especificamente para laboratórios de desenvolvimento de baterias, linhas de produção piloto e fabricação especializada de armazenamento de energia, o equipamento acomoda tanto químicas de eletrodos à base de água quanto à base de solvente, além de variados separadores de polímero. A máquina integra alimentação contínua do separador e mecanismos de guia isolados, mitigando substancialmente o contato do operador e prevenindo contaminantes que levam a microcurtos-circuitos internos. Esta arquitetura garante uma geometria de enrolamento repetível, alinhamento preciso das camadas e distribuição uniforme da tensão mecânica por toda a estrutura ativa da célula.
Construída com componentes estruturais resistentes e mecânica de acionamento de alta precisão, esta unidade de enrolamento garante estabilidade operacional a longo prazo e rendimento excepcional sob ciclos de produção contínuos. Sua arquitetura avançada de motor de passo e calhas de alimentação ajustáveis de um lado eliminam o desvio de material, garantindo que cada "jelly roll" enrolado atenda a rigorosas tolerâncias industriais. Engenheiros de processo e equipes técnicas podem confiar neste equipamento para alcançar uma uniformidade de capacidade celular excepcional, variação mínima de resistência interna e alta eficácia global do equipamento.
Principais Recursos
- Versatilidade de Ferramental de Formato Duplo: Reconfigura-se rapidamente entre operações de enrolamento cilíndrico (diâmetros de mandril de Ø3,5 mm a Ø5,0 mm) e prismático (larguras de núcleo combinadas de 38 mm a 60 mm) através de conjuntos de pinos modulares intercambiáveis, maximizando a flexibilidade da instalação.
- Acionamento por Motor de Passo de Precisão: Opera com um eixo de enrolamento acionado por motor de passo em malha fechada que mantém velocidade angular constante e torque dinâmico estável durante todo o ciclo de enrolamento, evitando o estiramento, enrugamento ou deslizamento da camada de eletrodo.
- Alta Precisão de Alinhamento: Mantém uma tolerância de alinhamento de enrolamento de ≤0,5 mm através de placas guia microajustáveis de um lado, garantindo sobreposição precisa entre as camadas de ânodo, cátodo e separador para um desempenho eletroquímico ideal.
- Controle Otimizado de Tensão e Uniformidade: Fornece tensão de banda consistente e equilibrada tanto para coletores de corrente quanto para separadores durante o enrolamento, melhorando diretamente a densidade de energia volumétrica, a uniformidade da resistência interna (DCR) e a consistência da capacidade da célula acabada.
- Sistema Automatizado de Extração de Agulha: Apresenta extração pneumática automatizada do pino de enrolamento pós-processo, eliminando a distorção mecânica do núcleo enrolado e reduzindo o manuseio físico antes da colagem final e descarga.
- Caminho de Alimentação Contínua do Separador: Integra um mecanismo de alimentação de rolo separador contínuo que reduz a intervenção do operador durante a intercalação de camadas, reduzindo substancialmente o risco de contaminação por partículas, curtos internos e autodescarga.
- Sequenciamento de Processo Configurável: Permite personalização operacional completa através da interface de tela sensível ao toque, suportando sequências de alimentação de eletrodos selecionáveis (ânodo primeiro ou cátodo primeiro) e modos de envolvimento externo configuráveis (envolvimento com separador ou envolvimento com eletrodo).
- Alto Rendimento de Produção e Tempo de Atividade: Projetado para atingir uma taxa de qualificação de núcleo acabado (rendimento) de ≥98% e uma disponibilidade de tempo de atividade do equipamento de base de ≥95%, garantindo uma produtividade confiável em ambientes piloto exigentes.
- IHM de Tela Sensível ao Toque Intuitiva: Apresenta uma interface de controlador programável fácil de usar, permitindo configuração rápida, ajuste fino de perfis de velocidade, feedback de diagnóstico em tempo real e armazenamento de receitas para várias químicas de bateria.
Aplicações
| Aplicação | Descrição | Principal Benefício |
|---|---|---|
| Montagem de Células de Íon-Lítio Cilíndricas | Enrolamento de precisão de formatos de células cilíndricas padrão (por exemplo, 18650, 21700 e tamanhos personalizados) usando mandris cilíndricos dedicados. | Mantém densidade de enrolamento radial apertada e geometria de núcleo estável, garantindo umedecimento uniforme do eletrólito e vida útil prolongada. |
| Prototipagem de Células de Armazenamento de Energia Prismáticas | Intercalação e enrolamento de bandas de eletrodos retangulares para protótipos de baterias prismáticas de eletrônicos de consumo compactos e automotivos. | Elimina rachaduras por estresse nos cantos e delaminação do eletrodo através de perfis de tensão de mandril plano controlados. |
| P&D de Separadores de Próxima Geração e Estado Sólido | Processamento de separadores avançados ultrafinos revestidos de cerâmica, membranas compostas de estado sólido e materiais de eletrodo de alto teor de níquel. | O manuseio suave e em velocidade constante evita microfissuras, furos no separador e descamação do material ativo durante o enrolamento do núcleo. |
| Instalações de Produção Piloto de Baterias | Produção em lote semiautomatizada de células especializadas para aeroespacial, dispositivos médicos, eletrônicos de defesa e veículos não tripulados. | Combina tempos de ciclo elevados (até 7 ppm) com trocas flexíveis, unindo protótipos de laboratório à pré-produção escalável. |
| Estudos de Química à Base de Água vs. Solvente | Avaliação comparativa do desempenho da célula utilizando ligantes à base de água versus formulações padrão de cátodo e ânodo à base de solvente (NMP). | Canais de alimentação ajustáveis de um lado adaptam-se perfeitamente a variações na rigidez da banda, espessura do revestimento e atrito da superfície do substrato. |
| Testes Acadêmicos e Industriais de Ciência dos Materiais | Fabricação precisa de "jelly rolls" de teste reprodutíveis para avaliar novas formulações de ligantes, misturas de ânodo de silício e características de carregamento rápido. | Alta consistência mecânica (alinhamento ≤0,5 mm) isola variáveis eletroquímicas de defeitos de montagem mecânica. |
| Desenvolvimento de Geometria de Aba e Núcleo Personalizada | Enrolamento de folhas de eletrodo personalizadas com configurações variadas de abas, terminais escalonados e envoltórios externos protetores multicamadas. | Ordens de entrada de eletrodo programáveis e opções de envolvimento externo personalizáveis acomodam diversas geometrias internas de células. |
Especificações Técnicas
| Classificação do Parâmetro | Especificação Técnica | Valores de Engenharia / Detalhes Operacionais |
|---|---|---|
| Identificador do Modelo | Código do Modelo do Equipamento | JR03 |
| Precisão de Enrolamento | Precisão de Alinhamento | ≤0,5 mm |
| Produtividade | Tempo de Ciclo (Takt Time) Formato Cilíndrico | 5 – 7 ppm (baseado em comprimento de eletrodo padrão de 750 mm) |
| Tempo de Ciclo (Takt Time) Formato Prismático | 3 – 5 ppm (baseado em comprimento de eletrodo padrão de 750 mm) | |
| Taxa de Rendimento do Processo | ≥98% (jelly rolls acabados qualificados) | |
| Disponibilidade do Equipamento (Tempo de Atividade) | ≥95% | |
| Faixa de Ferramental e Mandril | Diâmetro do Pino de Enrolamento Cilíndrico | Φ3,5 mm – Φ5,0 mm |
| Largura do Mandril Combinado Prismático | 38 mm – 60 mm | |
| Compatibilidade de Processo | Tipos de Eletrodo Suportados | Eletrodos oleosos (à base de solvente), eletrodos à base de água |
| Tipos de Separador Suportados | Poliolefina microporosa, revestidos de cerâmica e membranas compostas | |
| Ajuste da Guia de Alimentação | Largura da placa guia ajustável de um lado | |
| Controle e Operação | Interface do Operador | IHM de tela sensível ao toque digital com configuração de parâmetros programável |
| Opções de Ordem de Alimentação | Cátodo primeiro e depois ânodo, ou Ânodo primeiro e depois cátodo | |
| Terminação de Envolvimento Externo | Envolvimento com separador externo ou envolvimento com eletrodo externo (selecionável) | |
| Mecanismo de Enrolamento | Acionamento por motor de passo com regulação de velocidade constante | |
| Extração de Agulha | Extração pneumática automática | |
| Descarga e Colagem | Colagem adesiva manual e descarga da célula acabada | |
| Padrões Acústicos e de Segurança | Nível de Ruído Operacional | ≤80 dB (medido a 1,0 m de distância, excluindo o descascamento do material) |
| Padrão de Segurança Industrial | Em conformidade com os códigos de segurança mecânica e elétrica GB 5226.1 | |
| Identificação do Sistema | Placa de identificação gravada padrão (nome, modelo, potência, número de série) | |
| Instalações e Utilidades | Suprimento de Ar Comprimido | 0,4 – 0,8 MPa, taxa de fluxo ≥50 L/min |
| Fonte de Alimentação Elétrica | AC 220V, Monofásico, 50/60 Hz (flutuação de tensão < ±10%) | |
| Consumo de Energia Nominal | 1,0 kVA | |
| Condições Ambientais | Temperatura de Operação | 20°C – 35°C |
| Umidade Relativa | 5% – 55% UR | |
| Padrão de Sala Limpa | Classe 100.000 (ISO 8) ou mais limpo; livre de gases corrosivos, inflamáveis ou explosivos | |
| Propriedades Físicas | Peso Líquido da Máquina | Aproximadamente 200 kg (classificação de carga no piso ≤500 kg/m²) |
| Acabamento Externo Padrão | Cinza Quente Padrão Internacional 1C (revestimentos personalizados disponíveis mediante solicitação) |
Por que Escolher Este Produto
- Economia de Fabricação com Capacidade Dupla: Ao integrar funcionalidades de enrolamento cilíndrico e prismático em um único chassi rígido, este sistema reduz drasticamente o investimento de capital na instalação e os requisitos de espaço físico, mantendo tolerâncias de fabricação intransigentes.
- Consistência Eletroquímica por Design: Com alimentação de separador de caminho contínuo, perfis de tensão estabilizados por motor de passo e placas guia ajustáveis de um lado de alta precisão, a máquina ataca diretamente as causas raiz da degradação da célula — minimizando riscos de curto-circuito interno, reduzindo a resistência interna CC e aumentando a uniformidade de capacidade entre lotes.
- Qualidade de Construção Industrial Robusta: Construído em estrita conformidade com os padrões de segurança elétrica e mecânica GB 5226.1, o equipamento apresenta estrutura estrutural de bitola pesada, atuadores pneumáticos premium e componentes eletrônicos de nível industrial classificados para operação contínua em vários turnos.
- Personalização Flexível de Processo: Acomode facilmente arquiteturas de P&D especializadas com sequências de entrada de eletrodo selecionáveis pelo usuário (ânodo primeiro ou cátodo primeiro), protocolos de envolvimento externo ajustáveis e trocas rápidas de ferramentas para diversas geometrias de "jelly roll".
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