18650、21700、26650、32650、および32700セル用円筒形バッテリーパック組み立てラインソリューション

ACEYは、18650、21700、26650、32650、および32700の円筒形セルで製造されるリチウムバッテリーパック向けの半自動組み立てソリューションを提供しています。このソリューションは、セル容量の段階分け（グレーディング）、絶縁紙貼り、OCV/ACIR選別、極性検査、スポット溶接、BMSテスト、完成パックテスト、熱収縮梱包、コーディング、およびエイジングをカバーしています。

このラインは、自動セル処理と手動パック組み立てを組み合わせています。作業者はスタンドアロン機器間でセルやパックを搬送し、溶接治具への設置、BMSの取り付けおよび配線を行います。紙貼り、OCV/ACIR選別、およびCCD極性検査には専用機器を使用し、溶接ステーションでは手動またはプログラムされた自動機を使用できます。

この半自動構成は、中小規模バッチ生産やさまざまなパックモデルを扱うプロジェクトに適しています。機器リストは、直列・並列配置、接続ストリップ、電気テスト要件など、セル仕様およびパック図面から選定されます。各機器はプロジェクトで必要なフォーマットに合わせて構成されます。

機器の詳細については、当社の円筒形バッテリーパック組み立てラインをご覧ください。

ソリューション概要

組み立て工程

セル容量グレーディング → 絶縁紙貼り → OCV/ACIR選別 → セル配置 → 極性検査 → スポット溶接 → BMSテストおよび取り付け → 完成パックテスト → 熱収縮梱包 → コーディング → パックエイジング

機器および処理ステーション

半自動円筒形電池パック組立ラインの仕組み

ステップ 1 — バッテリー Cell容量選別

組み立ての前に、セルを充電および放電して、使用可能な容量と基本性能を測定します。

目的は、長期間の保管や輸送中の充電消耗または損失に起因する、容量が大きく異なるセルが同じバッテリーパックにグループ化されるのを防ぐことです。性能の低いセルは、直列または並列アセンブリ全体の使用可能なパフォーマンスを制限します。

A lithium ion cell grading machineは、複数のチャンネルでプログラムされた充放電サイクルを実行し、各セルのデータを記録します。

ACEYは、18650、21700、26650、32700、32140、33140などの円筒形リチウムセルの充放電テスト、容量選別、サイクル性能評価のためのバッテリー充放電機を提供します。これらのマルチチャンネルシステムにより、メーカーは選別およびパック組み立ての前に、セル容量、電圧、電流、および一貫性を評価でき、さまざまな生産要件を満たすためのさまざまな電流範囲を備えています。

製品名	バッテリー容量選別機		カスタム
タイプ	リニア / エネルギー回生タイプ
対応バッテリーセル	18650 / 21700 / 26650 / 32650 / 32700
仕様	5V 3A / 6A
チャンネル数	256	512
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ステップ 2 — バッテリーセル絶縁紙貼り付け

容量選別の後、正極端子の周囲に絶縁紙が貼り付けられます。

この追加の絶縁により、組み立て時に正極端子領域が金属製セルケース（アノード）から確実に離されます。

自動絶縁紙貼り付け機は、安定した位置合わせで用紙をカットし貼り付けます。自動絶縁紙貼り付け機は、安定した位置合わせで用紙をカットし貼り付けます。ACEYの機械には、さまざまな円筒形セルに対応する交換可能なツールを取り付けることができます。

製品名	絶縁紙貼り付け機	カスタム
金型	交換可能
互換性のあるバッテリーセル	18650 / 21700 / 26650 / 32650 / 32700
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ステップ 3 — バッテリーセルのOCVおよびACIR選別

最終的なセルのマッチングには、容量選別だけでは不十分です。

組み立てる前に、バッテリーパックの一貫性を確保するために、バッテリーセルの開放電圧とAC内部抵抗を測定することも必要です。

測定値は事前設定された範囲と比較され、セルは自動的に異なるグループに分類されます。

ACEYの円筒形バッテリー選別機には、標準の5、6、または11チャンネル構成があり、カスタマイズされたオプションも利用できます。これらは、HIOKI BT3561などのブランドテスターや、開放電圧（OCV）およびAC内部抵抗を測定するためのその他の互換性のある機器と統合できます。

商品名	電池選別機			カスタム
円筒形バッテリー	18650 / 21700 / 26650 / 32650/ 32700 / もっと見る
モールド	交換可能
バーコードスキャナー	オプション
テスターブランド	HK3561/HIOKI3561
チャンネル数	5	6	11
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ステップ 4 — セルの配置と極性検査検査
分類されたセルは、セルホルダーまたは専用の治具を使用して、必要な直並列配置に配置されます。

溶接の前に、すべてのセルの正負の向きを確認する必要があります。

少量の生産であれば、これは手動で行うことができます。半自動および自動ラインでは、CCD極性目視検査機 の方が、設定されたパターンに対してセルグループ全体をチェックできるため、より信頼性が高くなります。

製品名	CCDテスター		カスタム
対応バッテリーセル	18650 / 21700 / 26650 / 32650 / 32700 / その他
カメラ	HD産業用カメラ
ローディング方式	手動配置	コンベアベルト自動供給
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ステップ 5 — バッテリーパック・スポット溶接
スポット溶接は、円筒形バッテリーパックの組み立てにおいて最も重要な工程の一つです。

セルの端子にニッケルまたはニッケルメッキの接続ストリップを溶接することで、セルが直列および並列に接続されます。

溶接結果は、溶接電流だけでなく、より多くの要因に影響されます。主なプロセス変数は以下の通りです。

• ストリップ材料
• ストリップの厚さ
• セル端子材料
• 溶接電流
• 溶接時間
• 電極加圧力
• 電極の状態
• 溶接点位置

製品名	バッテリーパック・スポット溶接機					カスタム
対応バッテリーセル	18650 / 21700 / 26650 / 32650 / 32700
溶接電源	5000A / 8000A / 10000A
	DCインバーター / トランジスタ
操作モード	手動		自動
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ステップ 6 — BMSテストと取り付け

セルグループが電気的に接続された後、パック設計に従ってバッテリーマネジメントシステムが取り付けられます。

取り付けの前に、保護機能を検証するためにBMSをテストする必要があります。

BMSテスター 主に次のような機能をチェックします：

• 過充電保護
• 過充電回復
• 過放電保護
• 過放電回復
• 過電流保護
• 待機電流
• 保護遅延および回復挙動

製品名	BMSテスト機器			カスタム
直列数	4S / 16S / 20S / 24S / 32S / 52S / その他
過放電電流	120A / 150A / 200A / 300A / 400A / 500A / 600A / 800A / もっと見る
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ステップ 7 — バッテリーパック総合テスト
BMS、配線、および電気接続が完了すると、バッテリーパックは完成したアセンブリとしてテストされます。

このステップでは、個々のセルのパフォーマンスではなく、バッテリーパックの組み立て時に導入されたコンポーネントと接続を確認します。

バッテリー総合テスト機は、以下のテストを行うように構成できます：

• 開回路電圧
• AC/DC内部抵抗
• 急速充電
• 急速放電
• 充電保護
• 放電保護
• 過電流保護
• 短絡保護

製品名	バッテリー総合テスター			カスタム
電圧	50V/60V/100V/120V/150V/その他
放電電流	60A/120A/150A/200A/300A/400A/500A/600A/その他
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ステップ 8 — バッテリーパック 熱収縮 パッケージング

電気的テストの完了後、バッテリーパックは最終パッケージングに進みます。熱収縮パッケージングプロセスでは、バッテリーパックは温度制御された収縮トンネルを通って搬送されます。

利用可能なパッケージングオプションは次のとおりです：

• PVC
• POF
• PP（ポリプロピレン）
• PE（ポリエチレン）
• カスタマイズされたエンクロージャー

製品名	熱収縮トンネルマシン			カスタム
モデル	ACEY-HSM4020C	ACEY-HSM4525C	ACEY-HSM5035C
シュリンクフィルム	POF/PVC/PP	POF/PVC/PP/PE
トンネルサイズ(mm)	1200*400*200	1200*450*250	1200*500*350
収縮可能製品サイズ(mm)	350*150	400*200	450*300
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ステップ9 — バッテリーパックのコーディングとトレーサビリティ
エージングテストや出荷の前に、各バッテリーパックに固有の識別マークを付与し、完全なライフサイクルトレーサビリティを実現します。

印刷される情報には以下が含まれます。

• バッテリーモデル
• 定格電圧
• 容量
• 製造日
• バッチ番号
• シリアル番号
• バーコード
• QRコード
• もっと見る

ACEYは、小ロット生産用のハンドヘルドプリンターに加え、効率的な生産ライン向けのコンベア装着型および連続式インクジェットプリンターを提供しています。

プロダクトタイプ	ハンディインクジェットバッチコーディングマシン	自動インクジェットバッチコーディングマシン
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ステップ 10 — バッテリーパック充放電エイジング
完成したバッテリーパックは、出荷前にプログラマブルな充放電エイジングテストを受けます。システムは電圧、電流、容量、テスト時間を記録し、パックの性能と動作安定性を評価します。

ACEYはバッテリーパック充放電テスト装置を幅広いバッテリーパック用途向けに提供しています。

製品名	バッテリーエイジングマシン				カスタム
タイプ	リニア / エネルギー回生
電圧	30V / 60V / 70V / 85V / 100V / 120V / 150V / 200V / その他
充放電電流	10A / 20A / 30A / 40A / 50A / 60A / 100A / 120A / その他
チャンネル数	2 / 3 / 4 / 6 / 8 / 9 / 12 / 14 / 16/ 18 / 24 / 36 / その他
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円筒形バッテリーパック組立装置の構成方法

装置はセルモデルだけでなく、実際のバッテリーパック設計に基づいて選択する必要があります。

2つの21700バッテリーパックは、直並列構成、要件電流、機械的構造が異なる場合、異なる治具、溶接機、テストシステムが必要になることがあります。18650、21700、26650、32650、32700の各セルの間で変更する場合も同様です。

ラインを構成するには、以下の情報をご提供ください：

セル情報

• セルモデル
• セル化学
• セル容量
• 公称電圧
• 最大充放電電流

バッテリーパック設計

• 直並列構成
• セル数
• パック電圧
• パック容量
• 最大動作電流
• パック寸法または図面

溶接情報

• ニッケルまたはニッケルメッキ帯材
• ストリップの厚さ
• バスバー構造
• 溶接パターン
• 溶接点数

BMS情報

• 直列数
• 保護電流
• 通信機能
• BMS図面またはデータシート

生産要件

• 1日、1月、または1年あたりのパック数
• バッテリーパックモデルの数
• 計画された自動化レベル
• ワークショップのレイアウト
• 利用可能な作業員

テスト要件

• セル格付け基準
• OCVおよびACIRの選別制限
• 完成パックテスト項目
• 充放電電流
• エージング手順
• 必要なテストチャネル
• データトレーサビリティ要件

これらの詳細は以下の目的で使用されます： 実際のバッテリーパックに必要な機器、治具、テスト範囲を選択する。

よくある質問

*このソリューションは18650、21700、26650、32650、および32700セルをサポートできますか？
はい。このソリューションは、18650、21700、26650、32650、および32700円筒形セルで作られたバッテリーパックに合わせて構成できます。機械、金型、治具は、必要なセルの寸法とパックの設計に合わせて選択されます。

*どのようにスポット溶接機が選択されますか？
選択は、パックの寸法、セル端子、接続ストリップの材料と厚さ、および溶接パターンによって異なります。手動、片面自動、両面自動のオプションを利用できます。

ライン構成と見積もりをリクエストする

パック組み立てプロジェクトの設備について話し合うために、ACEYに次の情報を送信してください。

• セルのフォーマット、化学組成、および容量。
• パックの直列・並列構成、公称電圧、最大充電電圧、容量、および動作電流。
• パックの寸法または図面。
• 接続ストリップの材料、厚さ、および溶接パターン。
• BMSの仕様、完成パックのテスト項目、およびエージング手順。
• 1時間または1日あたりの必要なパック数、および希望する自動化レベル。

円筒形バッテリーパック組立ラインの提案と見積もりについてACEYにお問い合わせください。

より大型のセルの場合は、32140および33140用の半自動バッテリーパック組立ラインソリューションをご覧ください。