Macchina sigillatrice sottovuoto secondaria verticale per degasaggio e sigillatura finale di celle a sacchetto

Sigillatrice sottovuoto secondaria verticale per il degasaggio e la sigillatura finale di celle a sacchetto | TOB-LFVHS-200

Panoramica del prodotto e applicazioni ideali

La TOB-LFVHS-200 è una sigillatrice sottovuoto secondaria verticale per celle a sacchetto agli ioni di litio. Esegue il processo di sigillatura finale sottovuoto secondario, comunemente noto come degasaggio e sigillatura finale, in cui una cella a sacchetto che ha completato la formazione viene posizionata verticalmente, perforata per rilasciare il gas generato all'interno della cella e termosigillata sottovuoto per chiudere il sacchetto. Il processo rimuove il gas interno prodotto durante la formazione e risigilla la cella, completando l'involucro che protegge la cella per il resto della sua vita utile.

La macchina è costruita attorno a una camera a vuoto che trattiene la cella durante il ciclo di perforazione e sigillatura. Il coperchio della camera è azionato da un cilindro e guidato da boccole di guida lineari, in modo da chiudersi con un movimento flessibile e preciso e soddisfare i requisiti di tenuta della camera. All'interno, le teste di sigillatura sinistra e destra, realizzate in rame per un efficiente trasferimento di calore e un ridotto consumo energetico, sono azionate da cilindri guidati da due boccole di guida lineari, che mantengono preciso il movimento delle teste e preservano il parallelismo del bordo sigillato dopo la sigillatura. La pressione delle teste di sigillatura sinistra e destra viene regolata indipendentemente tramite valvole di regolazione della pressione, consentendo di calibrare i parametri di sigillatura per diversi requisiti di processo.

Una funzione di perforazione automatica è integrata nella macchina, in modo che la sacca del gas del sacchetto venga aperta durante lo stesso ciclo dell'operazione di sigillatura. Il livello di vuoto raggiunge ≤ -96 kPa (la pompa per vuoto è fornita dall'acquirente). La temperatura della testa di sigillatura è regolabile dalla temperatura ambiente fino a 250 °C con una precisione di controllo della temperatura di ± 1,5 °C, la pressione di termosigillatura è regolabile da 0 a 7 kg/cm² e il tempo di termosigillatura è regolabile da 0 a 99 secondi. La larghezza del bordo di sigillatura è di 5 ± 0,4 mm (secondo i requisiti del cliente), la dimensione massima del bordo di sigillatura è di 200 mm e la macchina è compatibile con celle a sacchetto con uno spessore di sigillatura compreso tra 60 e 300 µm, con una differenza di spessore di sigillatura tra due punti qualsiasi mantenuta al di sotto di 15 µm.

La TOB-LFVHS-200 è controllata da un sistema PLC. La camera è realizzata in lega di alluminio per resistenza alla corrosione e rigidità strutturale, e la costruzione compatta e leggera (95 kg) rende la macchina facile da installare e integrare in una linea di produzione o pilota di celle a sacchetto esistente. La macchina si adatta a diverse specifiche di batteria e il cambio tra i formati è semplice e comodo da regolare.

Ideale per:

• Produttori di celle a sacchetto che eseguono la fase di sigillatura finale sottovuoto secondaria dopo la formazione, su linee di produzione di celle piatte senza cilindri e linee pilota.
• Laboratori di ricerca e sviluppo batterie che sviluppano design di celle a sacchetto, dove i parametri di degasaggio e sigillatura finale devono essere calibrati e verificati.
• Produttori pilota e di piccoli lotti di celle a sacchetto per applicazioni consumer, di potenza o speciali che richiedono una stazione di sigillatura compatta e autonoma.
• Qualsiasi operazione di produzione che necessiti di rilasciare il gas di formazione da una cella a sacchetto e chiudere il sacchetto sottovuoto con temperatura, pressione e tempo controllati.

Hai bisogno di confermare se la larghezza del bordo di sigillatura, l'intervallo di spessore della cella e l'area di sigillatura della TOB-LFVHS-200 corrispondono al formato della tua cella a sacchetto? Contatta i nostri ingegneri di processo per celle a sacchetto con il disegno della tua cella.

Dove si colloca la sigillatura sottovuoto secondaria nella produzione di celle a sacchetto

Nella sequenza di produzione delle celle a sacchetto, la fase di sigillatura sottovuoto secondaria segue la formazione. Il percorso del processo è:

• Produzione degli elettrodi e impilamento o avvolgimento, producendo l'assemblaggio dell'elettrodo.
• Formatura del sacchetto e inserimento della pila di elettrodi nella tasca in film laminato di alluminio.
• Sigillatura del lato superiore, chiusura del sacchetto attorno alle linguette.
• Riempimento dell'elettrolita e pre-sigillatura.
• Formazione, durante la quale i primi cicli di carica-scarica formano lo strato SEI e generano gas all'interno del sacchetto.
• Sigillatura sottovuoto secondaria: la cella viene posizionata verticalmente, la sacca del gas viene perforata sottovuoto per rilasciare il gas di formazione e il sacchetto viene termosigillato: la fase eseguita dalla TOB-LFVHS-200.
• Rifilatura finale, piegatura e sagomatura, classificazione e test della cella finita.

L'importanza di questa fase risiede nell'effetto che il gas ha sulla cella. Il gas generato durante la formazione si raccoglie nello spazio di testa del sacchetto. Se non viene rimosso, il gas riduce il contatto tra la pila di elettrodi e l'elettrolita, crea regioni secche locali, aumenta la resistenza interna e causa il rigonfiamento del sacchetto: tutti fattori che degradano la capacità e la durata del ciclo. L'operazione di perforazione crea un'apertura controllata attraverso la quale il gas fuoriesce quando la camera viene evacuata, e l'operazione di termosigillatura chiude il sacchetto prima che la cella lasci la camera. Poiché la sigillatura viene eseguita sottovuoto, la sigillatura finita si forma priva di gas intrappolato sul bordo sigillato.

La TOB-LFVHS-200 esegue le funzioni di perforazione e sigillatura su un'unica macchina, quindi la cella rimane posizionata nella camera durante tutto il ciclo. Ciò riduce la movimentazione tra due operazioni separate e mantiene stabile la posizione della cella tra i punti di perforazione e sigillatura.

Come funziona la TOB-LFVHS-200

La sequenza operativa della TOB-LFVHS-200 è organizzata attorno al posizionamento verticale della cella a sacchetto:

• Posizionamento della cella:La cella a sacchetto viene inserita nella macchina con orientamento verticale, posizionata con la sacca del gas e il bordo di sigillatura allineati alle zone di perforazione e sigillatura.
• Chiusura della camera:Il coperchio della camera, azionato da un cilindro e guidato da boccole di guida lineari, si chiude sopra la cella. Il movimento guidato mantiene preciso il coperchio e soddisfa i requisiti di tenuta della camera.
• Vuoto:La camera viene evacuata a ≤ -96 kPa. La pompa per vuoto è fornita dall'acquirente.
• Perforazione:La funzione di perforazione automatica apre la sacca del gas del sacchetto, in modo che il gas generato durante la formazione venga rilasciato dalla cella in condizioni di vuoto.
• Termosigillatura:Le teste di sigillatura in rame sinistra e destra si chiudono sul bordo di sigillatura. La temperatura della testa (da temperatura ambiente a 250 °C, regolabile), la pressione di sigillatura (da 0 a 7 kg/cm², regolabile per lato tramite le valvole di regolazione della pressione) e il tempo di sigillatura (da 0 a 99 s, regolabile) sono impostati in base al film del sacchetto e ai requisiti di processo. Le teste azionate da cilindri, guidate da due boccole di guida lineari, preservano il parallelismo del bordo sigillato.
• Completamento del ciclo:Dopo che il tempo di sigillatura è trascorso, le teste si rilasciano, la camera si apre e la cella sigillata viene rimossa. La velocità di lavoro raggiunge ≥ 180 volte all'ora, con un consumo d'aria di circa 0,2 L di aria compressa per ciclo di sigillatura.

Il sistema di controllo è un PLC e i parametri di sigillatura sono impostati per ogni formato di cella. Poiché la larghezza del bordo di sigillatura è prodotta secondo i requisiti del cliente (5 ± 0,4 mm nella specifica standard) e la macchina ospita celle con una dimensione massima di sigillatura di 200 mm, la regolazione tra diversi formati di sacchetto è semplice.

Caratteristiche ingegneristiche chiave della TOB-LFVHS-200

• Teste di sigillatura in rame per un efficiente trasferimento di calore- Le teste di saldatura sono realizzate in rame, che offre un'elevata conducibilità termica. Il risultato è un efficiente trasferimento di calore al bordo di saldatura, un minor consumo energetico e un tempo più breve per raggiungere la temperatura di saldatura: un design che migliora l'efficienza operativa e riduce il consumo energetico rispetto alle teste di saldatura realizzate con materiali a conducibilità inferiore.
• Regolazione indipendente della pressione sulle teste sinistra e destra- La pressione delle teste di saldatura sinistra e destra è regolata tramite valvole di regolazione della pressione, in modo che ogni lato possa essere impostato in base ai requisiti del processo. Questa regolazione indipendente supporta le diverse condizioni di saldatura che possono sussistere lungo il bordo di saldatura di una cella a sacchetto (pouch cell).
• Teste azionate da cilindri con doppie boccole di guida lineari- Entrambe le teste di saldatura sono azionate da cilindri e guidate da due boccole di guida lineari. Il movimento guidato è flessibile e preciso, il che mantiene il parallelismo del bordo saldato dopo la saldatura: un requisito di qualità fondamentale per la saldatura finale, poiché un bordo irregolare influisce sia sulla resistenza della saldatura che sull'aspetto della cella finita.
• Funzione di perforazione automatica- La macchina è dotata di una funzione di perforazione automatica, in modo che la sacca di gas della cella venga aperta automaticamente come parte del ciclo di saldatura. Integrare la perforazione e la saldatura in un'unica macchina riduce la movimentazione della cella tra le due operazioni.
• Coperchio della camera azionato da cilindro con movimento guidato- Il coperchio della camera è azionato da un cilindro e guidato da boccole di guida lineari. Il preciso movimento guidato preserva il requisito di tenuta della camera, che è la base per raggiungere e mantenere il livello di vuoto durante il ciclo.
• Compatibilità con diverse specifiche di cella- Il TOB-LFVHS-200 si adatta a diverse specifiche di batteria e la regolazione per un nuovo formato è semplice e conveniente. In combinazione con la temperatura, la pressione e il tempo di saldatura regolabili, ciò rende la macchina adatta alla produzione multiformato e al lavoro di sviluppo.
• Sistema di controllo PLC- La macchina è controllata da un PLC, che fornisce il controllo della sequenza per le operazioni di camera, vuoto, perforazione e saldatura, nonché l'impostazione dei parametri per il processo di saldatura.
• Camera in lega di alluminio e costruzione compatta- La camera è realizzata in lega di alluminio, che è resistente alla corrosione e conferisce rigidità alla struttura, proteggendo i componenti interni dall'ambiente di processo. La macchina ha una costruzione compatta e leggera - dimensioni complessive di L600 mm x P460 mm x A600 mm e un peso di 95 kg - quindi può essere installata su un piano di produzione o in un laboratorio senza un impatto significativo sullo spazio a terra. Il TOB-LFVHS-200 è semplice da utilizzare e presenta un design esterno pulito.

Parametri tecnici principali

Marche principali dei componenti elettrici e standard

Nota: per motivi legati ai tempi di consegna, il fornitore si riserva il diritto di selezionare componenti di altri marchi di qualità equivalente in base alla disponibilità di mercato, senza preavviso al cliente.

Raccomandazioni per l'uso pratico

• Pompa per vuoto: La macchina è specificata per un livello di vuoto ≤ -96 kPa e la pompa per vuoto è a carico dell'acquirente. Selezionare una pompa in grado di raggiungere e mantenere questo livello in base al volume della camera e collegarla alla porta del vuoto della macchina.
• Alimentazione aria compressa:La macchina richiede aria compressa a 0,5 - 0,7 MPa. Mantenere l'alimentazione pulita e asciutta e verificare la pressione prima della produzione, poiché sia la pressione della testa di saldatura che il movimento della camera sono azionati ad aria.
• Impostazione dei parametri di saldatura:Impostare la temperatura della testa di saldatura in un intervallo compreso tra la temperatura ambiente e 250 °C e il tempo tra 0 - 99 s in base alle specifiche del film della busta. Utilizzare le valvole di regolazione della pressione per impostare la pressione delle teste di saldatura sinistra e destra in base ai requisiti del processo.
• Controllo del bordo di saldatura e dello spessore:Confermare che la larghezza del bordo di saldatura e l'intervallo di spessore di saldatura (60 - 300 µm) corrispondano al film della busta in uso. La saldatura finita deve essere controllata in modo che la differenza di spessore di saldatura tra due punti qualsiasi rimanga inferiore a 15 µm.
• Posizionamento della cella: Posizionare la cella a sacchetto verticalmente e allineare la sacca di gas e il bordo di saldatura alle zone di perforazione e saldatura, in modo che la perforazione rilasci il gas dalla sacca e le teste di saldatura si chiudano nella posizione corretta del bordo.
• Manutenzione della testa di saldatura: Mantenere le teste di saldatura in rame pulite e prive di residui del film della busta. Ispezionare periodicamente le superfici della testa, poiché la contaminazione sulla testa influisce sia sul trasferimento di calore che sulla planarità del bordo saldato.
• Monitoraggio del ciclo: La macchina lavora a ≥ 180 cicli all'ora con circa 0,2 L di aria compressa per ciclo di saldatura. Monitorare l'alimentazione dell'aria e i parametri di saldatura durante la produzione per mantenere il ciclo costante.

FAQ tecniche

Q1: Cos'è la saldatura sottovuoto secondaria e perché è necessaria per le celle a sacchetto?

La saldatura sottovuoto secondaria è la fase del processo in cui una cella a sacchetto viene perforata per rilasciare il gas generato durante la formazione e quindi saldata a caldo sottovuoto per chiudere la busta. La formazione genera gas all'interno della cella; se tale gas non viene rimosso, riduce il contatto tra elettrodo ed elettrolita, aumenta la resistenza interna e provoca il rigonfiamento della busta. La TOB-LFVHS-200 esegue le operazioni di perforazione e saldatura finale su un'unica macchina, in modo che la cella rimanga in posizione durante tutto il ciclo.

Q2: La macchina include la pompa per vuoto?

No. La TOB-LFVHS-200 raggiunge un livello di vuoto ≤ -96 kPa e la pompa per vuoto è a carico dell'acquirente. La pompa deve essere in grado di raggiungere e mantenere questo livello per il volume della camera.

Q3: Quali celle a sacchetto può lavorare la TOB-LFVHS-200?

La macchina gestisce celle a sacchetto con un intervallo di spessore di saldatura di 60 - 300 µm, una larghezza del bordo di saldatura prodotta secondo le esigenze del cliente (5 ± 0,4 mm nelle specifiche standard) e una dimensione massima del bordo di saldatura di 200 mm. La dimensione massima della cella è quella mostrata nel disegno (1000 x 600). La macchina si adatta a diverse specifiche di batteria e il cambio formato è una semplice regolazione.

Q4: Come viene controllata la qualità della saldatura?

Tre parametri vengono controllati insieme: temperatura della testa di saldatura (da temperatura ambiente a 250 °C, regolabile), pressione di termosaldatura (da 0 a 7 kg/cm², regolabile per lato) e tempo di termosaldatura (da 0 a 99 s, regolabile). La precisione del controllo della temperatura è ± 1,5 °C. Le teste di saldatura sono realizzate in rame per un efficiente trasferimento di calore e sono guidate da boccole di guida lineari doppie in modo che il bordo saldato mantenga il suo parallelismo. La saldatura finita viene verificata rispetto al requisito di precisione dello spessore di saldatura: una differenza inferiore a 15 µm tra due punti qualsiasi.

Q5: Cosa fa la funzione di perforazione automatica?

La funzione di perforazione apre automaticamente la sacca di gas della busta durante il ciclo di saldatura. Con la camera evacuata, il gas fuoriesce dalla cella e la busta viene quindi saldata a caldo nello stesso ciclo. L'integrazione di perforazione e saldatura su un'unica macchina riduce la movimentazione tra le due operazioni e mantiene stabile la posizione della cella.

Q6: Quali utenze e condizioni del sito richiede la macchina?

La TOB-LFVHS-200 richiede un'alimentazione di 220 V / 50 Hz con una potenza di 0,6 kW, aria compressa a 0,5 - 0,7 MPa e una pompa per vuoto (fornita dall'acquirente) in grado di raggiungere ≤ -96 kPa. La macchina misura L600 mm x P460 mm x A600 mm e pesa 95 kg.

Pronto a completare la fase di degasaggio e sigillatura finale della tua linea di celle a sacchetto con una macchina che combina perforazione, vuoto e termosigillatura in un unico ciclo? Richiedi un preventivo per la TOB-LFVHS-200 indicando le dimensioni della cella a sacchetto, la larghezza del bordo di sigillatura e le specifiche del film per sacchetto. I nostri ingegneri di processo per celle a sacchetto possono fornire consulenza sui parametri di sigillatura e sull'adattamento della macchina al tuo formato di cella.

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