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革新驱动:打造新能源行业锂电池涂布机的高效与高精准

作者:Kollmorgen科尔摩根2023.12.01阅读 265


  锂电池是一种高能量密度、长寿命、无记忆效应的电池。独特的技术设计CONTROL ENGINEERING China版权所有,让其在实际应用中可实现:延长设备使用时间,减少传统能源消耗、降低碳排放和空气污染,实现能源可持续利用等优势。因此,锂电池的快速发展和广泛应用控制工程网版权所有,对于促进新能源开发,实现可持续发展和应对传统能源危机具有重要的社会经济意义。
  涂布机应用原理

  在锂电池生产制作流程中,涂布是其中的关键环节。用于电池涂布的涂布机可将电极浆料平均涂覆在金属箔表面并进行烘烤,分别制成正负极极片。其工作原理是通过转动涂辊带动浆料,调整刮刀间隙控制浆料转移量,然后利用转动的背压辊或涂辊,将浆料转移到基材表面。涂布环节中需要严格控制涂布层厚度,以达到规定重量。
  钢辊作为整个涂布机系统的主辊,起到稳定和传输浆料的作用CONTROL ENGINEERING China版权所有,其运行的平稳性直接影响涂布的精度。
  应用需求

  ● 拥抱变化 推陈出新
  随着国内锂电池行业的飞速增长,市场对锂电池生产工艺和电池质量的要求也在不断提高。而目前市场上的主流涂布机都存在着极点密度、精度误差大、生产力不足以及良品率低的问题。无法满足当今锂电池制造商的生产需求,涂布技术亟待提高。因此涂布机制造商对设备升级提出了如下需求:
  1  突破目前60米/分钟的生产速度
  2  缩小精度误差,良品率提升至99%
  科尔摩根如何破局

  ● 追根溯源 对症下药
  针对涂布机制造商的上述设备升级需求,科尔摩根运动控制专家通过直驱技术对涂布机的运动控制系统进行工艺改造控制工程网版权所有,大幅提升了设备精度与生产力。

  涂布机中的钢辊作为影响涂布精度的关键部件,要提升极片的密度和精度,降低极片次品率,就必须对钢辊的运动进行精确控制,缩小误差值,缩短加速时间并实现位置锁定。科尔摩根的直驱技术通过AKD伺服驱动器驱动模块化CDDR伺服电机来实现CONTROL ENGINEERING China版权所有,轻松应对涂布机的钢辊技术瓶颈。
  ● 从点到面 逐个击破

  CDDR电机在匀速运行下的速度波动幅度不会超过0.3%,因此转动时钢辊的稳定性能够得到良好的控制,从而显著减少极片密度的误差。同时,CDDR电机的行程较短,能够实现每分钟0至80米的变速,显著降低了加速所需时长,有效减少加速阶段所消耗的原料。
  AKD伺服驱动器具有一项创新的齿槽补偿功能。为了降低电机的齿槽效应,驱动器提供额外的前馈电流,几乎完全消除了速度波动现象,让整个涂布过程中的浆料输出更加稳定均匀。

  CDDR电机转速高达1500RPM,可带动钢辊高速转动。AKD驱动器拥有高性能、低延迟控制环和高响应带宽,能够减少设置时间,提高机器生产效率。采用这一解决方案,涂布机生产速度从原来的60米/分钟大幅提升到80米/分钟,极大地提升了涂布环节的产能。
  科尔摩根电机可以实现准确的位置锁定,从而减少停机状态下钢辊转动,极大减少极片生产中的次品,从而实现大于99%的良品率。
  客户收益

  ● 更快、更稳、更强
  通过采用科尔摩根的直驱技术,不仅能充分满足涂布机钢辊的性能要求,还能显著提升涂布机的设备精度和速度,实现重量误差 ≤±0.3%,厚度误差≤±1微米,生产速度提升了33%,帮助涂布机设备制造商提升竞争力。此外,涂布机极片生产工艺水平的优化,也帮助锂电池制造商改善了生产效率和产品质量,同时大幅降低了生产成本和次品率。极大的提高了锂电池生产的行业水平,为新能源行业发展注入了新动力。
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