锂电池卷绕机工作原理详解

卷绕机是将大面积片状的物质按照一定的方案卷成卷，如纺织卷绕机、电容器卷绕机、薄膜电阻卷绕机电池卷绕机等。电容器卷绕机就是将电容器薄膜、铝箔或极片按照设计的组合方式卷绕在一起形成电容器芯子。是电容器制造的关键设备。薄膜电容器手工作坊基本上就一台卷绕机。 锂电池卷绕机是用来卷绕锂电池电芯的。卷绕机有正、负极送料单元，将正负极卷绕在一起的部分叫卷针。目前国内一些大的锂电池厂家都使用韩国进口卷绕机。国产的基本上是半自动卷绕。

锂电池卷绕机主要组成部分

机架

由结构框架及安装面板等组成。

卷绕装置

由可以移动工位的卷绕机构组成，卷绕电机采用步进电机和行星减速器组合。

极片供给装置

由导向板及真空系统等组成。

辅助压板及切断装置

由压板及刀片等组成。

胶带供给装置

由机械卡盘、夹胶带气缸、拉胶带气缸、胶带固定气缸、切胶带气缸、接胶带气缸、送胶带摆臂气缸、过渡轮等组成。

电器控制部分

由PLC、人机界面、步进电机、步进电机驱动器、近接感应器、光电感应器、气缸磁性感应器、按钮开关、电磁阀及气缸等组成。

圆型锂电池半自动卷绕机特点

用于锂离子电池电芯半自动卷绕；适合于油性极片、水性极片及各种隔膜；设备的8大特点：

（1）人工上极片、自动卷绕、自动换针、自动贴终止胶带及自动下料；

（2）极片、隔膜张力方便调节；

（3）极片、隔膜张力恒定，电芯一致性好，同时设有真空吸尘装置

（4）设备操作简单，工人培训时间短；

（5）设备调试时间短，用料节省，换型调整方便；

（6）设备故障率低、维护容易；

（7）质量性能价格比高，是适合中国国情的高品质电芯生产模式；是锂离子电芯制造企业提高产品质量的理想设备；具体时间节拍与工人操作熟练程度及极片质量有关控制方式；

（8）触摸屏操作界面，工作参数可自由设定；生产模式选择极片进入方式选择：先入正极后入负极；先入负极后入正极；正负极同时入；外包结尾方式：可选择（正或负）极片外包和隔膜外包；卷绕模式：恒角速度式或恒线速度模式；特点：运行稳定、调试方便、操作简单。

圆柱锂离子电池全自动卷绕机特点

圆形动力锂电池全自动卷绕机的特点可总结为：

（1）将焊有极耳的正、负极片、隔膜料卷安装在固定装置上，自动放卷、自动纠偏、自动卷绕、自动输出电芯之功能，操作保养方便。

（2）适用于圆形动力锂电池电芯的全自动卷绕。

（3）采用交流伺服电机驱动、张力控制放卷，张力可调。

（4）放卷和卷绕均有纠偏装置。

（5）对极片有磁性清理装置，除静电装置、刷尘、吸尘装置并回收。

（6）极片送入夹头前自动纠偏、直线导向、定位，保证卷绕质量。

（7）先入正极或负极均可调。

（8）具备隔膜外包和极片外包两种方式。

（9）检测装置监控工作运行状况，如有异常自动报警、停机。

（10）PLC控制系统，触摸屏显示，设置、操作方便。

（11）成品自动输送，结构合理。

锂电池卷绕机工作原理

电池充电时，Li从磷酸铁锂晶体内面迁移到晶体表面，在电场力的作用下，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到石墨晶体的表面，然后嵌入石墨晶格中。与此同时，电子经导电体流向正极的铝箔集电极，经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体，再经导电体流到石颗极，使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁。

电池放电时，Li从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面，然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。与此同时，电池经导电体流向负极的铜箔集电极，经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体，再经导电体流到磷酸铁锂正极，使正极的电荷达至平衡。