五、疊片 / 卷繞設(shè)備(極片組裝前的成型設(shè)備)
根據(jù)電池結(jié)構(gòu)(疊片式或卷繞式),將正負極片與隔膜組合成電芯。
疊片機
功能:將分切后的正負極片與隔膜交替疊合(如 “正極 - 隔膜 - 負極 - 隔膜”),形成疊片電芯,適用于方形和軟包電池。
特點:采用視覺定位(精度 ±0.05mm)和機械手抓取,疊片效率可達 30-60 片 / 分鐘,電芯厚度一致性好,但速度低于卷繞機。
卷繞機
功能:將正極片、隔膜、負極片以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的方式卷成圓柱形或方形電芯(如圓柱電池 18650、21700)。
核心:卷針(控制卷繞張力)和導(dǎo)向系統(tǒng),確保極片對齊(偏差≤0.1mm),避免隔膜褶皺,卷繞速度可達 10-30 米 / 分鐘,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
六、輔助設(shè)備
極片檢測設(shè)備:包括厚度檢測儀(在線激光測厚,精度 ±0.1μm)、面密度檢測儀(X 射線或 β 射線檢測,控制容量一致性)、外觀檢測機(AI 視覺識別涂層缺陷、劃痕、毛刺等)。
除塵設(shè)備:在涂布、分切、疊片 / 卷繞等環(huán)節(jié)使用,通過負壓吸附去除極片表面的粉塵,避免電池內(nèi)部短路。
真空干燥設(shè)備:對分切后的極片進行二次干燥(溫度 80-120℃,真空度≤1Pa),去除殘留水分(水分含量需≤50ppm,防止電解液分解)。
正負極設(shè)備的差異
由于正極(活性物質(zhì)為金屬氧化物,密度大)和負極(活性物質(zhì)為石墨,密度小)的材料特性不同,部分設(shè)備參數(shù)需調(diào)整:
涂布:正極漿料粘度更高,涂布速度略低于負極;
輥壓:正極所需壓力更大(因活性物質(zhì)硬度高);
分切:負極石墨涂層易掉粉,分切時除塵要求更嚴格。
二、結(jié)構(gòu)組成
典型的氣流粉碎機由以下核心部件組成:
氣源系統(tǒng):提供高壓氣體(如空氣壓縮機、儲氣罐、干燥凈化裝置),氣體需去除水分、油污和雜質(zhì),避免污染物料。
進料系統(tǒng):通過螺旋喂料器或文丘里噴射器將物料定量送入粉碎腔,確保進料均勻穩(wěn)定。
粉碎腔:核心工作區(qū)域,內(nèi)置噴嘴(將高壓氣體轉(zhuǎn)化為高速射流)和粉碎室(提供碰撞空間),噴嘴布局直接影響粉碎效率。
分級系統(tǒng):通常為渦輪式分級輪,通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速控制產(chǎn)品粒度(轉(zhuǎn)速越高,分級粒度越細),實現(xiàn)分級。
收集系統(tǒng):采用旋風(fēng)分離器、袋式過濾器等分離并收集成品,尾氣經(jīng)凈化后排放。