疊片機(jī)：推動鋰電池制造的設(shè)備助手

來源：發(fā)布時間：2024-11-08

疊片機(jī)作為鋰電池制造過程中的重要設(shè)備，它通過高效、精細(xì)的疊片工藝，將正負(fù)極片與隔膜交替疊放，形成具有特定層數(shù)和結(jié)構(gòu)的電芯，從而確保鋰電池的高能量密度、穩(wěn)定性和安全性。本文將詳細(xì)介紹疊片機(jī)的類型、工作原理、應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢。

一、疊片機(jī)的類型
疊片機(jī)根據(jù)工藝和用途的不同，主要分為Z型疊片機(jī)和復(fù)合疊片機(jī)兩大類。
1.Z型疊片機(jī)
類型：單工位Z型疊片機(jī)、多工位Z型疊片機(jī)、搖擺式Z型疊片機(jī)和模切Z疊一體機(jī)。
特點：Z型疊片工藝相對成熟，技術(shù)難度較低，但在性能、效率和可靠性方面存在一定問題。疊臺帶動隔膜往復(fù)運動，完成疊片后需要尾卷動作，可能導(dǎo)致電芯內(nèi)部及隔膜尾卷出現(xiàn)褶皺。
工藝流程：從隔膜放卷開始，經(jīng)過度輥、張力機(jī)構(gòu)引入主疊片臺，主疊片臺帶動隔膜往復(fù)運動，呈Z字型折疊的同時，機(jī)械手將裁切好的正負(fù)極片放置在隔膜上，疊放到設(shè)定的電芯層數(shù)后停止動作，完成隔膜尾卷、裁切隔膜、貼膠下料。

2.復(fù)合疊片機(jī)
類型：復(fù)合卷疊、復(fù)合堆疊和復(fù)合Z疊。
特點：復(fù)合疊片工藝通過將正負(fù)極片與隔膜以不同的方式疊放，形成復(fù)合單元，再疊成電芯。復(fù)合堆疊由于每個復(fù)合單元之間的隔膜是切斷的，粉塵異物容易進(jìn)入電芯內(nèi)部，結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險較高。
工藝流程：復(fù)合卷疊先將正負(fù)極卷料裁切成片，通過轉(zhuǎn)臺與升降吸盤分別貼在隔膜上，卷繞形成復(fù)合單元。復(fù)合堆疊則是負(fù)極片放卷裁切成片后送入上下兩層隔膜之間，正極片裁切成片后送到由隔膜包覆的負(fù)極片的相對位置上，經(jīng)輥壓復(fù)合后形成復(fù)合單元，切刀裁斷隔膜形成**復(fù)合單元片，疊成電芯。復(fù)合Z疊的前段流程與復(fù)合堆疊一致，不同之處在于裁切成片后是從上下方交替送到由隔膜包覆的負(fù)極片的相對位置上，經(jīng)輥壓后形成復(fù)合單元，以Z字?jǐn)[動的自由落方式完成電芯堆疊。

二、疊片機(jī)的工作原理
疊片機(jī)的工作原理主要依賴于多個機(jī)構(gòu)的協(xié)同工作，包括放料機(jī)構(gòu)、正極和負(fù)極料盒、正極和負(fù)極的二次定位機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、疊片臺、貼膠機(jī)構(gòu)等。
1. 放料機(jī)構(gòu)：將正負(fù)極片裝入料盒中。
2. 送料機(jī)構(gòu)：通過機(jī)械手將極片從料盒中拾取并放置在疊片臺上。
3. 二次定位機(jī)構(gòu)：對極片進(jìn)行精確的定位，確保交替放置的精度。
4. 疊片臺：帶動隔膜往復(fù)運動，與機(jī)械手配合完成疊片過程。
5. 貼膠機(jī)構(gòu)：在疊片完成后，對電芯進(jìn)行貼膠處理，以確保電芯的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。

不同類型的疊片機(jī)在工作原理上可能有所不同，例如熱復(fù)合疊片機(jī)還包括面料和熱熔膠的加入、壓合、疊片以及整理等步驟。米開羅那（上海）工業(yè)智能科技股份有限公司大力投入對鋰電智能設(shè)備的研發(fā)，現(xiàn)已能制作Z型疊片和復(fù)合疊片機(jī)，疊片采用獨特桌面式結(jié)構(gòu)，可輕松放置于手套箱內(nèi)，完美契合實驗室或小批量生產(chǎn)的場景，并實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

三、疊片機(jī)的應(yīng)用
疊片機(jī)被應(yīng)用于鋰電池制造、復(fù)合材料生產(chǎn)、金屬板材加工和塑料板材加工等領(lǐng)域。
1.鋰電池制造：疊片機(jī)是鋰電池電芯生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，通過疊片工藝形成高能量密度、穩(wěn)定性好、安全性高的電芯。
2.復(fù)合材料生產(chǎn)：疊片機(jī)可以將不同性質(zhì)的薄片按一定順序疊放在一起，形成具有所需性質(zhì)的復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車等行業(yè)。
3.金屬板材加工：疊片機(jī)可以處理金屬板材，增加其強(qiáng)度和剛度，確保大型結(jié)構(gòu)件在使用過程中的穩(wěn)定性和安全性。
4.塑料板材加工：疊片機(jī)通過疊壓過程增加塑料板材的強(qiáng)度和硬度，使其更加堅固耐用。

四、疊片機(jī)的未來發(fā)展趨勢
隨著鋰電池技術(shù)的不斷發(fā)展和市場需求的增長，疊片機(jī)也在不斷創(chuàng)新和升級。
1.效率提升：通過優(yōu)化疊片機(jī)結(jié)構(gòu)和工作流程，提高疊片效率。例如，光大激光推出的多片Z型疊片機(jī)，采用一次疊片數(shù)量增加的方式，實現(xiàn)了疊片效率的大幅提升。
2.良率提升：通過改進(jìn)工藝和設(shè)備，提高產(chǎn)品的合格率和一致性。疊片機(jī)的產(chǎn)品合格率正在逐步向99.99%以上發(fā)展。
3.設(shè)備穩(wěn)定性提升：通過加強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，減少故障率和停機(jī)時間，提高生產(chǎn)線的整體效率。
4.智能化一體化：疊片機(jī)正朝著模切疊片一體化、數(shù)據(jù)閉環(huán)智能化的方向發(fā)展，通過集成激光切等技術(shù)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

綜上所述，疊片機(jī)作為鋰電池制造中的關(guān)鍵設(shè)備，其類型、工作原理、應(yīng)用和未來發(fā)展趨勢都值得我們深入研究和關(guān)注。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的不斷發(fā)展，米開羅那（上海）工業(yè)智能科技股份有限公司將大力投入對鋰電設(shè)備的研發(fā)，將其所研發(fā)的疊片機(jī)在鋰電池制造領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。、