Machine de scellage sous vide secondaire verticale pour le dégazage et le scellage final de cellules de type poche

Machine de scellage sous vide secondaire verticale pour le dégazage et le scellage final de cellules en sachet | TOB-LFVHS-200

Présentation du produit et applications idéales

La TOB-LFVHS-200 est une machine de scellage sous vide secondaire verticale pour les cellules lithium-ion en sachet. Elle effectue le processus de scellage final sous vide secondaire - communément appelé dégazage et scellage final - au cours duquel une cellule en sachet ayant terminé sa formation est placée verticalement, percée pour libérer le gaz généré à l'intérieur de la cellule, et thermoscellée sous vide pour fermer le sachet. Le processus élimine le gaz interne produit pendant la formation et resceller la cellule, complétant ainsi l'enveloppe qui protège la cellule pour le reste de sa durée de vie.

La machine est construite autour d'une chambre à vide qui maintient la cellule pendant le cycle de perçage et de scellage. Le couvercle de la chambre est entraîné par un vérin et guidé par des bagues de guidage linéaires, de sorte qu'il se ferme avec un mouvement flexible et précis et respecte les exigences d'étanchéité de la chambre. À l'intérieur, les têtes de scellage gauche et droite - fabriquées en cuivre pour un transfert thermique efficace et une consommation d'énergie réduite - sont entraînées par des vérins guidés par deux bagues de guidage linéaires, ce qui maintient le mouvement des têtes précis et préserve le parallélisme du bord scellé après le scellage. La pression des têtes de scellage gauche et droite est réglée indépendamment par des vannes de régulation de pression, permettant d'ajuster les paramètres de scellage en fonction des différentes exigences du processus.

Une fonction de perçage automatique est intégrée à la machine, de sorte que la poche de gaz du sachet est ouverte au cours du même cycle que l'opération de scellage. Le niveau de vide atteint ≤ -96 kPa (la pompe à vide est fournie par l'acheteur). La température de la tête de scellage est réglable de la température ambiante jusqu'à 250 °C avec une précision de contrôle de la température de ± 1,5 °C, la pression de thermoscellage est réglable de 0 à 7 kg/cm², et le temps de thermoscellage est réglable de 0 à 99 secondes. La largeur du bord de scellage est de 5 ± 0,4 mm (selon les exigences du client), la taille maximale du bord de scellage est de 200 mm, et la machine est compatible avec des cellules en sachet d'une épaisseur de scellage allant de 60 à 300 µm, avec une différence d'épaisseur de scellage entre deux points maintenue en dessous de 15 µm.

La TOB-LFVHS-200 est contrôlée par un système PLC. La chambre est fabriquée en alliage d'aluminium pour la résistance à la corrosion et la rigidité structurelle, et la construction compacte et légère (95 kg) rend la machine facile à installer et à intégrer dans une ligne de production ou une ligne pilote de cellules en sachet existante. La machine s'adapte à différentes spécifications de batterie, et le changement de format est simple et pratique à régler.

Idéal pour :

• Les fabricants de cellules en sachet effectuant l'étape de scellage final sous vide secondaire après la formation, sur des lignes de production et des lignes pilotes de cellules plates sans cylindres.
• Les laboratoires de R&D sur les batteries développant des conceptions de cellules en sachet, où les paramètres de dégazage et de scellage final doivent être réglés et vérifiés.
• Les producteurs pilotes et de petits lots de cellules en sachet pour des applications grand public, de puissance ou spécialisées qui nécessitent une station de scellage autonome et compacte.
• Toute opération de production qui nécessite de libérer le gaz de formation d'une cellule en sachet et de fermer le sachet sous vide avec une température, une pression et un temps contrôlés.

Besoin de confirmer si la largeur du bord de scellage, la plage d'épaisseur de la cellule et la zone de scellage de la TOB-LFVHS-200 correspondent à votre format de cellule en sachet ? Contactez nos ingénieurs procédés pour cellules en sachet avec votre plan de cellule.

Où le scellage sous vide secondaire s'intègre-t-il dans la production de cellules en sachet

Dans la séquence de fabrication des cellules en sachet, l'étape de scellage sous vide secondaire suit la formation. Le cheminement du processus est :

• Fabrication des électrodes et empilage ou enroulement, produisant l'assemblage d'électrodes.
• Formage du sachet et insertion de l'empilement d'électrodes dans la poche en film laminé d'aluminium.
• Scellage du côté supérieur, fermant le sachet autour des languettes.
• Remplissage d'électrolyte et pré-scellage.
• Formation, au cours de laquelle les premiers cycles de charge-décharge forment la couche SEI et génèrent du gaz à l'intérieur du sachet.
• Scellage sous vide secondaire : la cellule est placée verticalement, la poche de gaz est percée sous vide pour libérer le gaz de formation, et le sachet est thermoscellé - l'étape effectuée par la TOB-LFVHS-200.
• Découpe finale, pliage et mise en forme, classement et test de la cellule finie.

L'importance de cette étape réside dans l'effet du gaz sur la cellule. Le gaz généré pendant la formation s'accumule dans l'espace de tête du sachet. S'il n'est pas éliminé, le gaz réduit le contact entre l'empilement d'électrodes et l'électrolyte, crée des zones sèches locales, augmente la résistance interne et fait gonfler le sachet - tout cela dégrade la capacité et la durée de vie du cycle. L'opération de perçage crée une ouverture contrôlée par laquelle le gaz s'échappe lorsque la chambre est mise sous vide, et l'opération de thermoscellage ferme le sachet avant que la cellule ne quitte la chambre. Comme le scellage est effectué sous vide, le scellage fini est formé sans gaz piégé au niveau du bord scellé.

La TOB-LFVHS-200 exécute les fonctions de perçage et de scellage sur une seule machine, de sorte que la cellule reste positionnée dans la chambre tout au long du cycle. Cela réduit la manipulation entre deux opérations distinctes et maintient la position de la cellule stable entre les points de perçage et de scellage.

Comment fonctionne la TOB-LFVHS-200

La séquence de fonctionnement de la TOB-LFVHS-200 est organisée autour du placement vertical de la cellule en sachet :

• Placement de la cellule :La cellule en sachet est placée dans la machine en orientation verticale, positionnée avec la poche de gaz et le bord de scellage alignés sur les zones de perçage et de scellage.
• Fermeture de la chambre :Le couvercle de la chambre, entraîné par un vérin et guidé par des bagues de guidage linéaires, se ferme sur la cellule. Le mouvement guidé maintient la précision du couvercle et respecte les exigences d'étanchéité de la chambre.
• Vide :La chambre est mise sous vide à ≤ -96 kPa. La pompe à vide est fournie par l'acheteur.
• Perçage :La fonction de perçage automatique ouvre la poche de gaz du sachet, de sorte que le gaz généré pendant la formation est libéré de la cellule sous vide.
• Thermoscellage :Les têtes de scellage en cuivre gauche et droite se ferment sur le bord de scellage. La température de la tête (température ambiante à 250 °C, réglable), la pression de scellage (0 à 7 kg/cm², réglable par côté via les vannes de régulation de pression) et le temps de scellage (0 à 99 s, réglable) sont réglés en fonction du film du sachet et des exigences du processus. Les têtes entraînées par vérin, guidées par deux bagues de guidage linéaires, préservent le parallélisme du bord scellé.
• Fin du cycle :Une fois le temps de scellage écoulé, les têtes se relâchent, la chambre s'ouvre et la cellule scellée est retirée. La vitesse de travail atteint ≥ 180 fois par heure, avec une consommation d'air d'environ 0,2 L d'air comprimé par cycle de scellage.

Le système de contrôle est un PLC, et les paramètres de scellage sont réglés pour chaque format de cellule. Comme la largeur du bord de scellage est produite selon les exigences du client (5 ± 0,4 mm dans la spécification standard) et que la machine accepte des cellules avec une taille de scellage maximale de 200 mm, l'ajustement entre différents formats de sachet est simple.

Caractéristiques techniques clés de la TOB-LFVHS-200

• Têtes de scellage en cuivre pour un transfert thermique efficace- Les têtes de scellage sont fabriquées en cuivre, ce qui offre une conductivité thermique élevée. Le résultat est un transfert de chaleur efficace vers le bord de scellage, une consommation d'énergie plus faible et un temps plus court pour atteindre la température de scellage - une conception qui améliore l'efficacité du travail et réduit la consommation d'énergie par rapport aux têtes de scellage faites de matériaux à plus faible conductivité.
• Régulation indépendante de la pression sur les têtes gauche et droite- La pression des têtes de scellage gauche et droite est régulée par des vannes de régulation de pression, de sorte que chaque côté puisse être réglé selon les exigences du processus. Ce réglage indépendant prend en charge les différentes conditions de scellage qui peuvent exister sur le bord de scellage d'une cellule de type poche.
• Têtes entraînées par vérin avec doubles bagues de guidage linéaire- Les deux têtes de scellage sont entraînées par des vérins et guidées par deux bagues de guidage linéaire. Le mouvement guidé est flexible et précis, ce qui maintient le parallélisme du bord scellé après le scellage - une exigence de qualité clé pour le scellage final, car un bord irrégulier affecte à la fois la résistance du scellage et l'apparence de la cellule finie.
• Fonction de perçage automatique- La machine est équipée d'une fonction de perçage automatique, de sorte que la poche de gaz de la cellule soit ouverte automatiquement dans le cadre du cycle de scellage. L'intégration du perçage et du scellage sur une seule machine réduit la manipulation de la cellule entre deux opérations.
• Couvercle de chambre entraîné par vérin avec mouvement guidé- Le couvercle de la chambre est entraîné par un vérin et guidé par des bagues de guidage linéaire. Le mouvement guidé précis préserve l'exigence d'étanchéité de la chambre, qui est la base pour atteindre et maintenir le niveau de vide pendant le cycle.
• Compatibilité avec différentes spécifications de cellules- Le TOB-LFVHS-200 s'adapte à différentes spécifications de batterie, et le réglage pour un nouveau format est simple et pratique. Combiné à la température, la pression et le temps de scellage réglables, cela rend la machine adaptée à la production multi-format et aux travaux de développement.
• Système de contrôle PLC- La machine est contrôlée par un PLC, assurant le contrôle séquentiel de la chambre, du vide, du perçage et des opérations de scellage, ainsi que le réglage des paramètres pour le processus de scellage.
• Chambre en alliage d'aluminium et construction compacte- La chambre est fabriquée en alliage d'aluminium, qui est résistant à la corrosion et confère à la structure sa rigidité, protégeant les composants internes de l'environnement du processus. La machine est compacte et légère dans sa construction - une taille globale de L600 mm x l460 mm x H600 mm et un poids de 95 kg - de sorte qu'elle peut être installée sur un sol de production ou dans un laboratoire sans impact significatif sur l'espace au sol. Le TOB-LFVHS-200 est simple à utiliser et présente un design extérieur épuré.

Paramètres techniques principaux

Marques des principaux composants électriques et standards

Remarque : Pour des raisons de délai de livraison, le fournisseur se réserve le droit de sélectionner des composants d'autres marques de qualité équivalente selon les disponibilités du marché, sans préavis au client.

Recommandations pratiques d'utilisation

• Pompe à vide : La machine est spécifiée pour un niveau de vide ≤ -96 kPa, et la pompe à vide est fournie par l'acheteur. Sélectionnez une pompe capable d'atteindre et de maintenir ce niveau pour le volume de la chambre, puis raccordez-la au raccord de vide de la machine.
• Alimentation en air comprimé : La machine nécessite de l'air comprimé à 0,5 - 0,7 MPa. Maintenez une alimentation propre et sèche, et vérifiez la pression avant la production, car la pression des têtes de scellage et le mouvement de la chambre sont tous deux entraînés par air.
• Configuration des paramètres de scellage : Réglez la température des têtes de scellage dans la plage allant de la température ambiante jusqu'à 250 °C et le temps entre 0 et 99 s selon les spécifications du film du sachet. Utilisez les régulateurs de pression pour régler la pression des têtes de scellage gauche et droite selon les exigences du procédé.
• Contrôle du bord de scellage et de l'épaisseur : Confirmez que la largeur du bord de scellage et la plage d'épaisseur de scellage (60 - 300 µm) correspondent au film de sachet utilisé. Le scellage terminé doit être vérifié de sorte que la différence d'épaisseur de scellage entre deux points quelconques reste inférieure à 15 µm.
• Mise en place de la cellule : Placez la cellule poquet verticalement et alignez la poche de gaz ainsi que le bord de scellage sur les zones de perçage et de scellage, de sorte que le perçage libère le gaz de la poche et que les têtes de scellage se ferment sur la bonne position du bord.
• Entretien des têtes de scellage : Maintenez les têtes de scellage en cuivre propres et exemptes de résidus de film de sachet. Inspectez périodiquement les surfaces des têtes, car toute contamination sur la tête affecte à la fois le transfert thermique et la planéité du bord scellé.
• Surveillance des cycles : La machine fonctionne à ≥ 180 cycles par heure avec environ 0,2 L d'air comprimé par cycle de scellage. Surveillez l'alimentation en air et les paramètres de scellage pendant la production afin de maintenir un cycle constant.

FAQ technique

Q1 : Qu'est-ce que le scellage sous vide secondaire, et pourquoi est-il nécessaire pour les cellules poquets ?

Le scellage sous vide secondaire est l'étape du procédé au cours de laquelle une cellule poquet est percée pour libérer le gaz généré pendant le typpage (formation), puis thermoscellée sous vide pour fermer le sachet. Le typpage génère du gaz à l'intérieur de la cellule ; si ce gaz n'est pas éliminé, il réduit le contact électrode-électrolyte, augmente la résistance interne et provoque le gonflement du sachet. La TOB-LFVHS-200 effectue les opérations de perçage et de scellage final sur une seule machine, de sorte que la cellule reste en position tout au long du cycle.

Q2 : La machine comprend-elle la pompe à vide ?

Non. La TOB-LFVHS-200 atteint un niveau de vide ≤ -96 kPa, et la pompe à vide est fournie par l'acheteur. La pompe doit être capable d'atteindre et de maintenir ce niveau pour le volume de la chambre.

Q3 : Quelles cellules poquets la TOB-LFVHS-200 peut-elle traiter ?

La machine traite les cellules poquets avec une plage d'épaisseur de scellage de 60 à 300 µm, une largeur de bord de scellage fabriquée selon les exigences du client (5 ± 0,4 mm dans la spécification standard) et une taille maximale de bord de scellage de 200 mm. La taille maximale de la cellule est telle qu'indiquée sur le plan (1000 x 600). La machine s'adapte à différentes spécifications de batteries, et le changement de format s'effectue par un simple réglage.

Q4 : Comment la qualité du scellage est-elle contrôlée ?

Trois paramètres sont contrôlés conjointement : la température des têtes de scellage (de la température ambiante jusqu'à 250 °C, réglable), la pression de thermoscellage (0 à 7 kg/cm², réglable par côté) et le temps de thermoscellage (0 à 99 s, réglable). La précision du contrôle de la température est de ± 1,5 °C. Les têtes de scellage sont en cuivre pour un transfert thermique efficace et sont guidées par des douilles de guidage linéaires doubles afin que le bord scellé conserve son parallélisme. Le scellage terminé est vérifié par rapport à l'exigence de précision de l'épaisseur de scellage – une différence de moins de 15 µm entre deux points quelconques.

Q5 : À quoi sert la fonction de perçage automatique ?

La fonction de perçage ouvre automatiquement la poche de gaz du sachet pendant le cycle de scellage. Une fois la chambre évacuée, le gaz s'échappe de la cellule, puis le sachet est thermoscellé au cours du même cycle. L'intégration du perçage et du scellage sur une seule machine réduit les manipulations entre les deux opérations et maintient la position de la cellule stable.

Q6 : De quels services et conditions de site la machine a-t-elle besoin ?

La TOB-LFVHS-200 nécessite une alimentation électrique de 220 V / 50 Hz avec une puissance de 0,6 kW, de l'air comprimé à 0,5 - 0,7 MPa, et une pompe à vide (fournie par l'acheteur) capable d'atteindre ≤ -96 kPa. La machine mesure 600 mm de long x 460 mm de large x 600 mm de haut et pèse 95 kg.

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