エネルギー貯蔵システム向け自動リチウムイオンバッテリーパック組立ライン

エネルギー貯蔵システム向け自動リチウムイオンバッテリーパック組立ライン

製品概要

ACEY-PAL-ESS 自動角形バッテリーパック組立ラインは、50–314Ahセルを使用した角形リチウム電池モジュールの生産向けに設計されています。本ラインは、自動テスト、CCD検査、レーザー洗浄、レーザー溶接、およびコンベア搬送を、柔軟な手動組立ワークステーションと組み合わせています。
本設備は8S1Pおよび8S2Pバッテリーモジュールに適しており、セル寸法、モジュール構造、バスバー設計、生産能力、および工場レイアウトに応じてカスタマイズ可能です。

用途
この角形バッテリーパック組立ラインは以下に使用できます：

• エネルギー貯蔵用バッテリーモジュール生産
• 商業・産業用エネルギー貯蔵システム
• 住宅用エネルギー貯蔵バッテリーパック
• 通信バックアップ電源バッテリー
• UPSバッテリーシステム
• カスタマイズ角形リチウム電池モジュール

セルおよびパック情報

生産プロセス

手動セル投入 → 自動OCVおよび内部抵抗試験 → 自動セル選別およびNG排除 → 手動セル搬送およびモジュール積層 → 自動モジュール圧着 および手動スチールストリップまたはPETテープ取り付け → CCD極性検出 → 端子アドレッシングおよびレーザー洗浄 → NG排出 → 手動バスバー取り付け → 自動バスバーレーザー溶接 → 手動溶接後洗浄および検査 → 完成バッテリーモジュール取り出し

注：黄色部分は自動ワークステーションで、その他は手動ワークステーションです

ワークステーション計画

生産ライン仕様

主要設備

1. OCV選別ワークステーション

電池セルは手動で供給コンベアに配置され、自動的に試験位置へ搬送されます。システムはOCVおよび内部抵抗の測定を行い、その後セルを対応するチャンネルへ仕分けします。
試験に不合格となったセルは自動的にNGバッファエリアへ搬送されます。バッファが満杯になるとアラームが作動します。

主な機能は以下の通り：

• OCV自動試験
• 内部抵抗の自動測定
• セルパラメータ分類
• NG自動排出
• バッファ満杯アラーム
• 複数仕分けチャンネル

2. 積層および加圧ワークステーション
セルをツーリングパレット上に手作業で積載した後、モジュールはプレスステーションへ搬送されます。
電動シリンダーがバッテリーモジュールに制御された圧力を加えます。加圧力とストローク距離はいずれもモジュール構造に応じて調整可能です。

主な機能は以下のとおりです：

• ツーリングパレット位置決め
• 調整可能な加圧力
• 調整可能なプレスストローク
• モジュールエンドプレート位置決め
• スチールストリップまたはPETテープの装着
• さまざまなモジュールサイズへの対応

3. 極性検出およびレーザークリーニングワークステーション
モジュールはコンベアシステムによってワークステーションへ搬送されます。検査プロセス開始前に、センサーが搬入されたパレットを検出し位置決めします。
バーコードスキャナーがモジュールを識別し、3軸ガントリーがCCDカメラとレーザークリーニングヘッドを各セル端子上で移動させます。

主な機能は以下のとおりです：

• バーコードスキャン
• 極性検出
• 端子位置検査
• ポールアドレッシング
• 端子自動レーザークリーニング
• NG自動判定および排出
• 3軸ガントリー位置決め

4.自動レーザー溶接ワークステーション

モジュールパレットはレーザー溶接ステーション内に自動で位置決めされます。バーコードスキャナーがモジュール情報を読み取り、ガントリーシステムがカメラと溶接ガルバノメーターを各溶接位置へ移動させます。
測距システムが作業距離を自動で調整し、ビジョンシステムが溶接前に基準点を識別します。

主な機能は以下のとおりです：

• パレット自動位置決め
• バーコードベースのプログラム選択
• ビジュアルマークポイント認識
• 自動高さ測定
• ガルバノメーターレーザー溶接
• プログラム可能な溶接パス
• 溶接後の自動搬送

モジュラーライン用ツーリングトレイ
ツーリングトレイは、生産ライン全体でバッテリーモジュールを搬送し、位置決めします。
トレイはセルサイズ、モジュール配置、およびバスバー寸法に応じてカスタマイズ可能です。

1) トレイの寸法は1200mm x 600mmで、280-320AH（2P8S）に対応しています；
2) 20mmのベークライト絶縁材を使用しており、耐久性を確保し、治具交換時のネジのなめりを防止します；
3) バスバー固定プレートはガラス繊維板で設計されており、バスバー寸法に合わせて調整されています。これにより、生産ライン上で移動中もバスバーが固定された状態を維持し、オペレーターの監視なしで完全自動レーザー溶接が可能になります。

1. 各ワークステーションには電子ESOPタッチスクリーンが搭載されており、A3およびA4用紙（横向き、調整可能）に対応しています。
2. 各ワークステーションにはLED照明と独立スイッチボタンが備えられています。
3. コンベヤライン全体には単一の電気制御キャビネットが設置され、PLCで駆動され、タッチスクリーンを備えており、任意のワークステーションの手動選択が可能です。
4. コンベヤライン構造は垂直循環システムで、各レベルに2つの駆動ユニットを備え、すべてインバータを搭載し、タッチスクリーンで速度調整が可能です。

工場設置要件

「この組立ラインはどのバッテリーセルを処理できますか？」
標準生産ラインは50～314Ahの角形バッテリーセルに対応しています。リファレンス構成は280Ahおよび314Ahセルを基準に設計されています。

「これは完全自動のバッテリーパック組立ラインですか？」
この構成は自動工程と手動工程のワークステーションを組み合わせています。OCVテスト、セル選別、CCD検査、レーザークリーニング、NG排出、コンベヤ搬送、レーザー溶接は自動化されています。セル投入、積層、バスバー取り付け、最終取り出しは手動で行われます。
自動化レベルは生産要件に応じてアップグレードできます。

「どのバッテリーモジュール構成がサポートされていますか？」
リファレンスラインは8S1Pおよび8S2Pモジュールをサポートしています。その他のモジュール構成は、ツーリングトレイ、治具、および制御プログラムを調整することで開発できます。

「溶接精度はどのように制御されますか？」
レーザー溶接ワークステーションは、ビジュアルポジショニング、バーコード識別、自動測距、およびプログラマブルガントリ移動を使用して、各溶接位置を溶接前に特定します。

「ラインは異なるバスバーに合わせてカスタマイズできますか？」
はい。バスバーポジショニングプレート、溶接パス、レーザーパラメータ、および治具は、バスバーの寸法、材質、モジュール設計に応じてカスタマイズできます。

「カスタマイズソリューションにはどのような情報が必要ですか？」
セル寸法、セル容量、モジュール構成、バスバー図面、必要生産能力、工場レイアウト、および希望する自動化レベルを提供してください。