隨著科技的不斷進步和市場需求的持續(xù)增長，鋰電池已經(jīng)成為了當(dāng)今電池領(lǐng)域的主流技術(shù)。在新能源汽車、儲能電站等領(lǐng)域的快速發(fā)展推動下，鋰電池的市場規(guī)模不斷擴大，進而拉動了設(shè)備需求。鋰電池設(shè)備行業(yè)正經(jīng)歷技術(shù)升級和智能化改造，高效、智能、自動化的設(shè)備成為市場主流。政策扶持、成本降低和環(huán)保要求也間接促進了鋰電池設(shè)備需求的增長。

卷繞機屬于鋰電池電芯制造中段設(shè)備的核心。卷繞機將模切成型的極片卷繞成鋰離子電池電芯，在卷繞過程中張力控制精度、糾偏能力、卷繞效率等成為了影響電池產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

使用全自動的設(shè)備對鋰電產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和一致性都有較高的幫助，而選擇穩(wěn)定精密的傳感器配置在設(shè)備設(shè)計中起著關(guān)鍵作用。

今天小明就來為大家分享一下明治升級的鋰電池卷繞機的工作流程以及傳感器在設(shè)備中的應(yīng)用~

 

01 檢測鋰電池有無

超薄光電傳感器    ESL-25NO

 

應(yīng)用場景：

鋰電極片抓取到空間狹窄的中轉(zhuǎn)臺時，需要傳感器檢測治具上鋰電池有無，要求響應(yīng)速度快，低于2ms

 

解決方案：

1、選用厚度僅有3.5mm的超薄光電，無需擔(dān)心狹窄的安裝空間

2、紅外光源，漫反射檢測原理，可穩(wěn)定檢測極片

3、超短響應(yīng)時間≤2ms

4、IP67防護等級，防塵防水性能佳

 

02 鋰電池極片單雙張檢測

MUD-60N-400 超聲波傳感器

 

應(yīng)用場景:

吸嘴從鋰電極片料倉中吸取極片到后搬運到糾偏臺上后，需要傳感器檢測鋰電極片單雙張，單張正常運行，雙張報警停機

1、鋰電極片面積厚度3mm，重量在500-800g/m^，單雙張給NPN開關(guān)量信號

2、要求傳感器響應(yīng)速度小于30ms

 

解決方案:

1、選用明治專用于單雙張檢測的MUD系列傳感器，超聲波檢測原理，非接觸式檢測

2、可檢測單位面積重量在20-1200g/m^范圍的紙張

3、檢測距離最遠可達60mm，即使物料的位置有一定差異以及抖動也不會影響實際的檢測效果

4、厚/薄/正常三種檢測模式可調(diào)，具有學(xué)習(xí)示教功能，可以快速調(diào)試適應(yīng)現(xiàn)場多種規(guī)格物料檢測

5、采用高頻檢測算法，響應(yīng)時間可達6.5ms，可實現(xiàn)高頻檢測

 

03 極片及隔膜傳送狀態(tài)監(jiān)測

PE1+PD-32   光纖傳感器

 

應(yīng)用場景:

需要選用傳感器實時監(jiān)測電池正負極片及隔膜的傳送過程，避免因料片中斷影響后續(xù)工序的進行。

 

解決方案:

1、選用高精度漫反射光纖元件搭配放大器，安裝于電池極片的上/下方位置，實時進行物料有無監(jiān)控，并將信號反饋至PLC進行控制

2、放大器多檔位可調(diào)，可滿足不同速度的生產(chǎn)檢測要求

3、擁有防干擾控制，可輕松實現(xiàn)多臺光纖傳感器的并排安裝，檢測效果穩(wěn)定

4、可根據(jù)現(xiàn)場安裝條件及機械運作需求匹配對應(yīng)的圓柱型、區(qū)域矩陣型、平板支架型等類型光纖元件

 

04 隔膜傳送糾偏

ETD-0612 精密激光糾偏傳感器

 

應(yīng)用場景：

需要糾偏系統(tǒng)實時監(jiān)測隔膜傳送過程中左右位置的偏擺情況，將偏移量反饋到糾偏控制系統(tǒng)，實現(xiàn)隔膜傳送過程中的精準(zhǔn)位置控制，精度需要達到絲級以上，以保障卷繞的一致性。

 

解決方案：

1、選用激光糾偏傳感器ETD-0612搭配控制器

2、采用激光區(qū)域?qū)ι湓恚瑢崿F(xiàn)1um的高精度控制

3、可輸出模擬量電壓信號與設(shè)備的糾偏系統(tǒng)進行直接信號交互，實現(xiàn)隔膜位置的實時控制

 

05 運動機構(gòu)限位

槽型傳感器  ST-303N-SW

 

應(yīng)用場景：

設(shè)備運動機構(gòu)復(fù)雜，F(xiàn)/T/R/L/K等多種外觀的槽型傳感器被普遍應(yīng)用在設(shè)備多個工位上，進行運動機構(gòu)模組的定位限位等位置控制

解決方案：

1、 明治具有豐富的槽型傳感器產(chǎn)品線，有F/T/R/L/K等11種外觀可選，滿足該設(shè)備上不同檢測位置的安裝要求

2、芯片一體化方案，使得它們擁有0.01mm的重復(fù)定位精度，使設(shè)備的位置控制更

 

06 治具氣缸定位

MR-C80  磁性傳感器

 

應(yīng)用場景：

鋰電極片抓取到中轉(zhuǎn)臺時，由定位氣缸伸出進行治具定位，檢測氣缸伸出動作是否到位

 

解決方案：

1.選用定位精度高，性能可靠的MR-C80磁性傳感器，具有突波吸收保護功能

2.最大開關(guān)切換頻率可達1000Hz，高速場景穩(wěn)定檢測

3.耐振動/耐熱(70℃內(nèi))等惡劣環(huán)境均可使用

4.IP67防護等級，防塵防水拒絕各種干擾因素

5、體積小巧，可集成在各種狹小安裝環(huán)境中

 

07 吸嘴正負壓檢測

數(shù)顯壓力表  MQ-02D

 

應(yīng)用場景：

吸嘴從鋰電極片料倉中吸取極片到后搬運到糾偏臺上，需要檢測吸嘴的正負壓，從而確定極片的拾取和放下動作，檢測氣壓范圍-50kPa~80kPa，電流型4-20mA模擬量輸出

 

解決方案：

1、選用MQ-02D低壓型數(shù)顯氣壓表

2、壓力范圍-101.3~101.3kPa,最大耐壓500kPa,  

3、數(shù)顯型，調(diào)試簡單快捷

4、自帶安裝鈑金，安裝便捷

 

08 安全門防護

安全門鎖  AR3系列

 

應(yīng)用場景：

檢測距離12mm，需要確保安全門關(guān)閉到位，常開型。當(dāng)安全門打開后，設(shè)備停機；當(dāng)安全門正常關(guān)閉后給PLC一個完成信號，設(shè)備正常運作。

 

解決方案：

1、可選用安全門鎖AR3系列

2、內(nèi)置多觸點結(jié)構(gòu)可供選擇，多種金屬頭部可選

4、鎖定力為1300N，抗強拉能力優(yōu)越

5、IP67防護等級，防水防塵性能佳

6、標(biāo)準(zhǔn)鍍金接點，可用一般負或微小負載

 

09 電芯卷料到位

光電傳感器  PTE-DV100

 

應(yīng)用場景：

在正負極材料和隔膜卷繞成小電芯單體后，需要貼上膠帶，防止電芯松動或偏移，這里需要通過方型光電檢測電芯卷料到位，從而發(fā)出信號，進行下一步貼膠操作。

 

解決方案：

1、選用紅外光源，靈敏度高的PTE-DV100

2、響應(yīng)時間1.6ms

3、漫反射檢測原理，檢測距離1000mm

 

10 檢測極片上是否貼標(biāo)

視覺傳感器  VDS10-BQ0106-WP

 

應(yīng)用場景：

極片上貼有各種顏色（銀色、綠色、黃色、藍色）的標(biāo)識，需要識別出有標(biāo)識的極片

目前速度：850mm/s

極片總寬度160mm，需要覆蓋一半

解決方案：

選用明治視覺標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品VDS10系列來進行檢測，檢測原理為在相機成像下，將特征區(qū)域凸顯出來，從而判斷膠帶的有無。

成像效果：

OK

以上為正常無不良標(biāo)的成像

垂直安裝會有一點的光亮反饋，不影響判斷結(jié)果OK

NG

除了透明膠帶，各種顏色膠帶成像都為高亮色，可被識別NG

NG

只有一小部分膠帶在檢測范圍內(nèi)都可被識別出NG

一臺設(shè)備上的四套傳感器，可以通過監(jiān)控系統(tǒng)集合在貴司的設(shè)備上。方便實時觀察。同時NG的圖片也有儲存功能，可進行反饋和分析。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，明治未來還將有更多類型的傳感器被應(yīng)用到鋰電池卷繞機上，進一步助力提高設(shè)備的卷繞效率和電池質(zhì)量。