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鋰電池有多少道工序可以用機器人？（附視頻）

發(fā)表時間：2022-01-03　次數(shù)：588　作者：工業(yè)機器人

將來，機器人、人工智能、信息化、自動化等智能制造技術(shù)將相互充足融合，形成產(chǎn)業(yè)延伸和整合形成規(guī)模效應(yīng)，增強抵抗市場競爭風險的能力。這是實現(xiàn)無人化廠的前提，也是將來鋰電等離散型制造產(chǎn)線的發(fā)展趨勢。

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。當然，現(xiàn)在人們對鋰電池已經(jīng)完全不陌生了，尤其是其廣泛應(yīng)用于汽車、電動車等交通工具領(lǐng)域后，人們對鋰電池的關(guān)注更是提升了一個檔次。

我們所熟知的特斯拉電動汽車便是用的18650鋰離子電池通過串并聯(lián)組成的電池板。隨著新能源汽車日漸火爆，動力電池行業(yè)也變得炙手可熱！

鋰電池生產(chǎn)工藝流程分為三大工段，一是極片制作，二是電芯制作，三是電池組裝。在鋰電池生產(chǎn)工藝中，極片制作是基礎(chǔ)、電芯制作是核心，電池組裝關(guān)系到鋰電池成品質(zhì)量。鋰電池生產(chǎn)工藝流程具體環(huán)節(jié)包含負極勻漿、正極勻漿、分切、注液、殼體噴碼、檢測以及包裝等。

錢江機器人 鋰電池自動化生產(chǎn)線

鋰電池21道生產(chǎn)工序

第一步 負極勻漿

第二步 正極勻漿

第三步 涂布

第四步 碾壓

第五步 分切

第六步 烘烤

第七步 卷繞

第八步 入殼

第九步 點焊

第十步 烘烤

第十一步 注液

第十二步 焊蓋帽

第十三步 清洗

第十四步 干燥儲存

第十五步 檢測對齊度

第十六步 殼體噴碼

第十七步 化成

組裝后的電池，被給予一定的電流，使電池正負極活性物質(zhì)被激發(fā)，最后使電池具有放電能力的電化學過程稱為化成，電池只有經(jīng)過化成后才能作為電源使用。

第十八步 OCV測量

第十九步 常溫度儲存

第二十步 分容

電池在制造過程中，因工藝原因使電池的實際容量不可能完全一致，通過一定的充放電檢測，將電池按容量分類的過程稱為分容。

第二十一步 最后工序

目前鋰電池生產(chǎn)工藝屬于離散式生產(chǎn)方式，雖然其生產(chǎn)過程中己使用了大量的自動化專機，如自動涂布、自動焊接、自動化成等。但自動化程度與汽車生產(chǎn)相比較仍較低，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之問的銜接仍然是以人工為主。

隨著中國勞動力成本的迅速增長以及機器人價格的下降，在生產(chǎn)線中應(yīng)用機器人代替人工的優(yōu)勢己經(jīng)逐漸顯現(xiàn)，機器人的應(yīng)用具有重復定位精度高、可靠性高、生產(chǎn)柔性化等優(yōu)勢，能極大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。

通過儲能鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，在鋰電池生產(chǎn)線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)引入機器人自動化生產(chǎn)線技術(shù)，提高產(chǎn)量，解決由于鋰電池生產(chǎn)線關(guān)鍵工序?qū)θ藶椴僮鞯囊蕾嚩斐傻纳a(chǎn)效率低下問題，加強生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管控，改善勞動條件，具有較大的示范效應(yīng)和推廣應(yīng)用價值。

鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)工業(yè)機器人的應(yīng)用情況

（1）以電池生產(chǎn)中后端工藝及PACK為主

鋰電池生產(chǎn)工藝中端環(huán)節(jié)的疊片、焊接、封裝等工序涉及工業(yè)機器人較多，因為要保證生產(chǎn)效率及產(chǎn)品一致性；后端檢測、組裝和PACK涉及的工業(yè)機器人也較多，因為機器人能滿足較大負載的抓取、搬運動作。

1)疊片機。主要用隔膜將鋰電池的正負極材料分開，防止極片短路，正負極片預先裝入極片彈匣盒中，依靠機械手交替進行正負極片的計數(shù)疊片，完成疊片后由機械臂將電芯放置在疊片臺工裝上，由生產(chǎn)線工人取走進行下一-道工序的加工

2) 超聲波焊接機。由工人手持完成疊片后的電池，將極耳送入焊接位置,通過聲學系統(tǒng)的高頻彈性振動，在工件之問靜壓力的夾持作用下，實現(xiàn)對疊片電池的正、負極極耳焊接。在加壓的情況下，使金屬表面相互摩擦而形成分子層問的融合，其優(yōu)點在于快速、節(jié)能、熔合強度高、無火花、接近冷態(tài)加工

3) 裁切機。由工人將需要裁切的鋰電池極耳送入裁切機刀口，通過控制氣缸運動，帶動裁切刀將極耳的突出部分進行裁剪，裁切過程需保證兩側(cè)極耳的對稱性，并保證精度和質(zhì)量的穩(wěn)定

隨著鋰電池企業(yè)對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的穩(wěn)定性要求逐漸增加，同時市場對機器人認可度逐漸增加，未來機器人的使用領(lǐng)域也將逐漸增多。

（2）行業(yè)專用的工業(yè)機器人

針對鋰電行業(yè)中，工業(yè)機器人還未滲透的工序，開發(fā)專用工業(yè)機器人，不僅與生產(chǎn)設(shè)備無縫銜接，同時提高工業(yè)機器人的可集成能力，保證生產(chǎn)的柔性，提高產(chǎn)品的一致性。如移動機器人為例，已經(jīng)專門開發(fā)出可用于收放卷的單臂搬運、背負搬運AGV。

（3）協(xié)作機器人逐步滲透各個環(huán)節(jié)

協(xié)作機器人以安全為保障，而且其負載、速度、精度也提升到一定水平，這樣不僅可以滿足鋰電行業(yè)對機器人高速高效的要求，同時保證人員、設(shè)備、產(chǎn)品的安全，而且其簡單易部署的特點，可提高生產(chǎn)設(shè)備投資回報率。

此外，目前協(xié)作機器人+AI的功能越來越多，這將帶動AI在生產(chǎn)中的應(yīng)用水平，提升企業(yè)智能制造發(fā)展水平。

（4）集成度更高的工業(yè)機器人

由于鋰電行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備屬于高度集成的，生產(chǎn)線對生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)安全、生產(chǎn)信息化等的要求也較高，因此，提高工業(yè)機器人的集成能力，將大大縮短擴產(chǎn)建廠的周期，同時為日后的運營維護帶來便捷。

首先，保證工業(yè)機器人自身使用的集成程度，即其配套的夾具、吸盤、視覺、力傳感器的集成能力，同時保障其通信的穩(wěn)定性、抗干擾能力及維護便捷性。

其次，提高工業(yè)機器人與鋰電生產(chǎn)設(shè)備的高度集成能力及易于操作能力，鋰電池的生產(chǎn)有較多的專用生產(chǎn)設(shè)備，根據(jù)不同工藝的需求，可以無縫和自由的集成到生產(chǎn)線上，有利于工業(yè)機器人的靈活使用。

最后，隨著智能制造的發(fā)展，工業(yè)機器人自身的狀態(tài)監(jiān)測及生產(chǎn)情況的實時監(jiān)測，都要求工業(yè)機器人提高其數(shù)字化和智能化的水平。 

將來，機器人、人工智能、信息化、自動化等智能制造技術(shù)將相互充足融合，形成產(chǎn)業(yè)延伸和整合形成規(guī)模效應(yīng)，增強抵抗市場競爭風險的能力。這是實現(xiàn)無人化廠的前提，也是將來鋰電等離散型制造產(chǎn)線的發(fā)展趨勢。

?來源：中國機器人網(wǎng)