一种智能化电池生产线制造技术

技术编号:44153611 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-29 10:26
本技术涉及电池制造设备技术领域,尤其是涉及一种智能化电池生产线。本技术提供的智能化电池生产线,包括:高集成极片生产系统和注液化成系统;高集成极片生产系统包括机架、卷绕叠片装置、设置于机架上的双层生产线,且双层生产线的其中一层为正极极片生产线并用于将正极箔材制成正极极片,另一层为负极极片生产线并用于将负极箔材制成负极极片。突破传统分段生产的模式,提高生产效率和产品的一致性,减小产线的长度,大大减少厂房用地,节省能耗,降低生产成本,取消频繁收放卷,使生产更简洁和智能,同时高集成极片生产系统与注液化成系统在同一生产区域,进一步提高空间利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池制造设备,尤其是涉及一种智能化电池生产线


技术介绍

1、传统的电池极片生产是分线体、分车间进行,通常分为正极极片生产线和负极极片生产线,在正、负极生产线下,又各自分成配料车间、涂布车间、辊压车间、分切/模切车间和卷绕车间,车间之间需要对极片收放卷后进行周转,频繁地极片接带导致生产不连续,一方面频繁收放卷、频繁接带,产生物料报废增多,且影响生产效率,另一方面周转过程异常风险高,最终会影响极片的一致性;人工的过多介入导致不良发生频次增多。同时,分散的车间布局不利于集中管控和无人化监管,过于依赖员工操作的熟练程度,增加生产线的运营成本,且使得厂房利用率低、能耗增加,大大增加电池生产的成本。

2、当今新能源产业发展日趋成熟,在激烈的市场竞争环境下,必须对传统的生产模式进行革新,新一代的技术突破无疑是要朝着打造高产能、低成本、低不良的无人化电池生产线的目标迈进。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种智能化电池生产线,以解决传统分线体、分车间的生产模式存在生产线很长,不利于提高生产速度,过程一致性低,导致生产良率下降,使得产品的成本增加,市场竞争力下降的技术问题。

2、本技术提供的一种智能化电池生产线,包括:高集成极片生产系统和注液化成系统;

3、所述高集成极片生产系统包括机架、卷绕叠片装置、设置于所述机架上的双层生产线,且所述双层生产线的其中一层为正极极片生产线并用于将正极箔材制成正极极片,另一层为负极极片生产线并用于将负极箔材制成负极极片,且所述正极极片生产线和所述负极极片生产线能够同步生产,所述卷绕叠片装置用于将所述正极极片和所述负极极片制成极芯,所述极芯用于制成电芯;

4、所述注液化成系统用于向所述电芯内注入电解液并进行化成。

5、作为一种进一步的技术方案,所述高集成极片生产系统还包括智能配料装置;

6、所述正极极片生产线的上游设置有所述智能配料装置,所述智能配料装置用于配制正极浆料,且能够将所述正极浆料输送至所述正极极片生产线,所述正极极片生产线能够将所述正极浆料涂布于所述正极箔材上下表面的敷料区;

7、所述负极极片生产线的上游设置有所述智能配料装置,所述智能配料装置用于配制负极浆料,且能够将所述负极浆料输送至所述负极极片生产线,所述负极极片生产线能够将所述负极浆料涂布于所述负极箔材上下表面的敷料区。

8、作为一种进一步的技术方案,沿所述正极极片生产线的生产方向,所述正极极片生产线包括依次设置的至少一个第一双面涂布装置、至少一个第一悬浮式烘烤装置、至少一个第一辊压装置和至少一个第一制片装置,且所述第一双面涂布装置用于在所述正极箔材上下表面的敷料区涂布正极浆料,所述第一悬浮式烘烤装置用于烘干所述正极箔材上下表面的正极浆料,所述第一辊压装置用于辊压所述正极箔材上下表面的敷料区,所述第一制片装置用于制成所述正极极片;

9、和/或,沿所述负极极片生产线的生产方向,所述负极极片生产线包括依次设置的至少一个第二双面涂布装置、至少一个第二悬浮式烘烤装置、至少一个第二辊压装置、至少一个第三辊压装置和至少一个第二制片装置,且所述第二双面涂布装置用于在所述负极箔材上下表面的敷料区涂布负极浆料,所述第二悬浮式烘烤装置用于烘干所述负极箔材上下表面的负极浆料,所述第二辊压装置和所述第三辊压装置均用于辊压所述负极箔材上下表面的敷料区,所述第二制片装置用于制成所述负极极片。

10、作为一种进一步的技术方案,还包括用于将所述极芯制成所述电芯的一体式装配系统,所述一体式装配系统包括传输装置、热压装置、第一焊接装置、配对入壳装置、第二焊接装置和氦检装置;

11、所述传输装置用于将所述极芯依次输送至所述热压装置、所述第一焊接装置、所述配对入壳装置、所述第二焊接装置和氦检装置中,且能够剔除所述热压装置、所述第一焊接装置、所述配对入壳装置、所述第二焊接装置和氦检装置中的任意一个产生的不良样品;

12、所述热压装置用于对所述极芯进行热压粘合;

13、所述第一焊接装置用于将热压粘合后的所述极芯的多层极耳连接成极耳组;

14、所述配对入壳装置用于将多层极耳连接成极耳组后的所述极芯装入壳体内;

15、所述第二焊接装置用于将装入壳体内的所述极芯的极耳组与盖板连接,并将所述盖板与所述壳体连接制成电芯;

16、所述氦检装置用于对所述电芯进行检漏。

17、作为一种进一步的技术方案,还包括用于将所述极芯制成所述电芯的一体式装配系统,所述一体式装配系统包括传输装置、热压装置、第一焊接装置、冲壳装置和热封装置;

18、所述传输装置用于将所述极芯依次输送至所述热压装置、所述第一焊接装置、所述冲壳装置和所述热封装置中,且能够剔除所述热压装置、所述第一焊接装置、所述冲壳装置和所述热封装置中的任意一个产生的不良样品;

19、所述热压装置用于对所述极芯进行热压粘合;

20、所述第一焊接装置用于将热压粘合后的所述极芯的多层极耳连接成极耳组;

21、所述冲壳装置用于将铝塑膜材料冲压成预定形状和尺寸的电池外壳;

22、所述热封装置通过加热使铝塑膜材料的热封层熔化,将铝塑膜封装成电池外壳,以将电芯密封制成电芯。

23、作为一种进一步的技术方案,所述注液化成系统包括陈化装置、注液装置和化成装置;

24、所述陈化装置用于对所述电芯进行陈化,所述注液装置用于向所述电芯内注入电解液,所述化成装置用于对所述电芯进行化成。

25、作为一种进一步的技术方案,还包括成品出货系统,所述成品出货系统用于将化成后的所述电芯进行成品检测,并将满足成品需求的所述电芯进行编码打包后出货,所述成品出货系统包括电性能测量装置、规格测量装置、外观检验装置、编码装置和打包装置;

26、所述电性能测量装置用于对所述电芯的容量、交流电阻、直流电阻、出货电压和自放电进行检测;

27、所述规格测量装置用于对所述电芯的重量、长度、宽度和高度进行检测;

28、所述外观检验装置用于对所述电芯的外观进行检测;

29、所述编码装置用于为每一个满足出货的所述极芯赋予唯一的编码,且所述编码包含所述电芯的出货信息;

30、所述打包装置用于将赋予编码后的所述电芯打包出货。

31、作为一种进一步的技术方案,还包括实时监测系统,所述实时监测系统用于实时监测所述高集成极片生产系统的工作信息、所述一体式装配系统的工作信息、所述注液化成系统的工作信息和所述成品出货系统的工作信息,所述实时监测系统包括云端服务器、终端可视化平台、浆料监测模块、极片监测模块、张力监测模块、表观监测模块、规格监测模块、电性能监测模块和运行监控模块;

32、所述浆料监测模块、所述极片监测模块、所述张力监测模块、所述表观监测模块、所述规格监测模块、所述电性能监测模块和所述运行监控模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能化电池生产线,其特征在于,包括:高集成极片生产系统和注液化成系统;

2.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,所述高集成极片生产系统还包括智能配料装置(34);

3.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,沿所述正极极片生产线的生产方向,所述正极极片生产线包括依次设置的至少一个第一双面涂布装置(41)、至少一个第一悬浮式烘烤装置(42)、至少一个第一辊压装置(43)和至少一个第一制片装置(44),且所述第一双面涂布装置(41)用于在所述正极箔材上下表面的敷料区涂布正极浆料,所述第一悬浮式烘烤装置(42)用于烘干所述正极箔材上下表面的正极浆料,所述第一辊压装置(43)用于辊压所述正极箔材上下表面的敷料区,所述第一制片装置(44)用于制成所述正极极片;

4.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括用于将所述极芯(30)制成所述电芯的一体式装配系统,所述一体式装配系统包括传输装置、热压装置、第一焊接装置、配对入壳装置、第二焊接装置和氦检装置;

5.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括用于将所述极芯(30)制成所述电芯的一体式装配系统,所述一体式装配系统包括传输装置、热压装置、第一焊接装置、冲壳装置和热封装置;

6.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,所述注液化成系统包括陈化装置、注液装置和化成装置;

7.根据权利要求5所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括成品出货系统,所述成品出货系统用于将化成后的所述电芯进行成品检测,并将满足成品需求的所述电芯进行编码打包后出货,所述成品出货系统包括电性能测量装置、规格测量装置、外观检验装置、编码装置和打包装置;

8.根据权利要求7所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括实时监测系统,所述实时监测系统用于实时监测所述高集成极片生产系统的工作信息、所述一体式装配系统的工作信息、所述注液化成系统的工作信息和所述成品出货系统的工作信息,所述实时监测系统包括云端服务器、终端可视化平台、浆料监测模块、极片监测模块、张力监测模块、表观监测模块、规格监测模块、电性能监测模块和运行监控模块;

9.根据权利要求8所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括用于远程操控所述智能化电池生产线自动化生产的制造执行系统,所述制造执行系统包括物料管理模块、数据管理模块、设备管理模块、生产管理模块、产品管理模块、企业标准管理模块和远程管理模块;

10.根据权利要求5所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括数字孪生系统,所述数字孪生系统用于虚拟模拟所述高集成极片生产系统、所述一体式装配系统、所述注液化成系统以及所述电芯,并与所述高集成极片生产系统、所述一体式装配系统和所述注液化成系统的实际运行状态进行耦合,以在可视化窗口反馈所述高集成极片生产系统、所述一体式装配系统和所述注液化成系统的模拟动态。

11.根据权利要求10所述的智能化电池生产线,其特征在于,所述数字孪生系统还用于对所述电芯进行电化学、热学和动力学的仿真。

12.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括用于控制所述智能化电池生产线的运行状态的电气控制系统,所述电气控制系统包括总控系统和各工段的控制装置,且各工段的所述控制装置均包括PLC、上位机以及与所述PLC和所述上位机电连接的伺服电机、液压机构和气动机构;

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【技术特征摘要】

1.一种智能化电池生产线,其特征在于,包括:高集成极片生产系统和注液化成系统;

2.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,所述高集成极片生产系统还包括智能配料装置(34);

3.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,沿所述正极极片生产线的生产方向,所述正极极片生产线包括依次设置的至少一个第一双面涂布装置(41)、至少一个第一悬浮式烘烤装置(42)、至少一个第一辊压装置(43)和至少一个第一制片装置(44),且所述第一双面涂布装置(41)用于在所述正极箔材上下表面的敷料区涂布正极浆料,所述第一悬浮式烘烤装置(42)用于烘干所述正极箔材上下表面的正极浆料,所述第一辊压装置(43)用于辊压所述正极箔材上下表面的敷料区,所述第一制片装置(44)用于制成所述正极极片;

4.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括用于将所述极芯(30)制成所述电芯的一体式装配系统,所述一体式装配系统包括传输装置、热压装置、第一焊接装置、配对入壳装置、第二焊接装置和氦检装置;

5.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括用于将所述极芯(30)制成所述电芯的一体式装配系统,所述一体式装配系统包括传输装置、热压装置、第一焊接装置、冲壳装置和热封装置;

6.根据权利要求1所述的智能化电池生产线,其特征在于,所述注液化成系统包括陈化装置、注液装置和化成装置;

7.根据权利要求5所述的智能化电池生产线,其特征在于,还包括成品出货系统,所述成品出货系统用于将化成后的所述电芯进行成品检测,并将满足成品需求的所述电芯进行编码打包后出货,所述成品出货系统包括电性能测量装置、规...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭建林袁浩森范国康张炘张宝生
申请(专利权)人:深圳市曼恩斯特科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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