Натяжные держатели заготовок для процесса формования призматических ячеек

При производстве призматических литий-ионных элементов процесс формования является ключевым фактором, определяющим качество: в ходе первоначальной электрохимической зарядки (формования) и последующего хранения (старения) стабилизируется химический состав элемента, образуется пленка SEI и определяются будущие эксплуатационные характеристики элемента. Одновременно элемент подвергается высоким термическим и механическим нагрузкам.
Для предотвращения деформации элементов, перегрева или потери мощности решающее значение имеет контролируемое крепление без напряжения .

Система держателей заготовок ZELL Battery предоставляет производителям ячеек зажимную платформу с водяным охлаждением, разработанную для всех важных этапов формования, и в то же время значительно улучшает качество ячеек, контроль процесса и возможности автоматизации.

‍

Этапы процесса — где можно использовать аккумуляторы ZELL

Системы держателей аккумуляторов ZELL могут поддерживать следующие этапы производства:

1. Заправка электролитом (наполнение)
   - Устойчивый держатель предотвращает опрокидывание и протекание; опциональная интеграция поддона для сбора капель.
2. Приложение давления (предварительное прессование)
   - плоскопараллельное предварительное натяжение против разбухания с помощью электрохимической реакции
3. Формирование (зарядка/разрядка)
   – Термически стабильное удержание при выделении тепла
4. Созревание (фаза созревания)
   — хранение от нескольких часов до нескольких дней в одном лотке — сохраняет форму
5. Окончательный контроль (OCV, IR, сортировка)
   - Контакт и измерение возможны непосредственно в перевозчике
6. Очистка, буферизация и перенос на сборку модуля
   - носитель остается в системе до следующего этапа процесса - переупаковка не требуется

‍

Техническая концепция аккумулятора ZELL

Опора с регулируемыми креплениями и конструкцией, адаптированной к технологическому процессу:

• Натяжные элементы с заданным усилием прижима предотвращают раздувание ячеек при зарядке
• Ячейка для призматических форм высотой 80–300 мм, с возможностью размещения нескольких ячеек на одном лотке
• Прочная конструкция из нержавеющей стали и изолирующих компонентов (непроводящих электричество)
• Совместимость с Индустрией 4.0: дополнительные функции DMC, RFID или QR-кодов для отслеживания партий и документирования процессов
• Возможность автоматизации: совместимость с робототехникой, автоматизированными транспортными системами (AGV), подъемными системами и решениями для укладки на поддоны

‍

Технические и экономические преимущества с первого взгляда

Для контроля качества клеток и технологических процессов:

• Равномерное давление = меньшее разбухание, большая параллельность плоскостей
• Reduzierte Zelltemperaturdrift während Formierung (ΔT < ±1,5 °C)
• Минимизация дефектов клеток (деформация, неоднородность SEI, газообразование)
• Воспроизводимое усилие зажима = более стабильные характеристики клеток

Для автоматизации и эффективности:

• Не требуется перезарядка между процессами
• Экономия времени благодаря непрерывному потоку материала
• Меньше отходов и переделок благодаря контролируемому обращению
• Длительный срок службы: >1 000 использований одного носителя в промышленных условиях

Для интеграции и отслеживания:

• Беспрепятственное распределение партий с помощью серийной гравировки или DMC
• Совместимость с системами MES/ERP
• Простая интеграция в существующие системы формовки и тестирования

‍

Вывод: аккумулятор ZELL - стабильный элемент, стабильный процесс

Процесс формовки определяет качество каждого отдельного призматического элемента батареи. Система держателей заготовок ZELL Battery предоставляет производителям элементов модульное, термически и механически стабильное решение, которое уменьшает источники ошибок, обеспечивает автоматизацию и улучшает характеристики элементов в долгосрочной перспективе.

Один носитель - много этапов процесса - максимальное значение ячейки.