一、設備功能簡介
整機由:培養箱1臺、夾具組1套、電源主控系統1套組成。整機有64個測試通道點,熱壓夾具組和動力控制系統采用一體化結構。
夾具的主要功能如下:
1) 提供壓緊電池所需的壓力,可在允許壓力范圍內任意設定。若壓力設定超出壓力設定范圍,則報警;
2)壓緊電極,保證電極與整機電路的可靠連接。
3) 確保電池豎直且氣囊朝上。
2、形成的主要功能如下:
1)加熱、控溫功能;
2)通道可靠對接功能;
3)充電功能;
4)放電功能;放電能量回饋電網;
5)數據鏈及通訊功能;
6)安全保護功能。
2、基本參數
2.1 電源配置:
*電壓AC380±10%,最大功率分布≤21kw(滿電流功率狀態下的充電電流,熱壓治具組在最大加熱狀態下);
*電源充放電功率:6.4kw,
*最大加熱功率:13kw(從室溫開始到目標溫度過程)
*保溫時加熱功率:7.5kw
2.2 氣源輸入
*最小輸入氣壓不低于0.5MPa
*最大輸入氣壓不大于1.0MPa。
*整機只有一個夾具。單個夾具由兩個氣缸加壓。單個夾具最大壓力為5000kgf。
2.3 當煙霧傳感器與機器連接時,成型過程將自動停止。
2.4設備重量:單個夾具重量小于850kg,整機重量小于3000kg,總重量與承載面積之比小于600kg/m2。
2.5設備外形尺寸:約2350mm(不含筒體)(長)*1200mm(寬)*1850mm(高)(尺寸以最終設計為準)
2.5.1設備尺寸圖:
2.6設備及夾具結構示意圖:
2.7合格率:設備通道利用率大于等于98%(包括整機及夾具引起的故障)。
電池的尺寸如下:
直徑(毫米) | 直徑(毫米) | 電池厚度(毫米) | 標簽長度 (毫米) | 標簽寬度 (毫米) | 標簽距離 (毫米) | 氣囊寬度 | 邊封寬度 | |
尺寸范圍 | 8 0 ~2 2 0 | 6 0 ~1 8 0 | 6 ~1 0 | 12 ~20 | 10 ~20 | 12 ~6 0 | 30 ~60 | 0 ~20 |
三、技術參數
夾具 | 單臺夾具分為32塊加熱板,加熱板與夾具之間有隔熱措施。每層加熱板均配有溫度探頭,PLC可對每層加熱板的溫度探頭進行檢測,并在觸摸屏上顯示溫度檢測值。 |
控制方式 | 設備實行PLC控制:可設定加熱目標溫度,設備可根據目標溫度控制加熱板,加熱板超溫時及時保護報警。 |
加熱溫度 | 控溫范圍為室溫~90℃,每層加熱板控溫精度為±2℃;升溫至60℃,升溫時間在10min以內。 |
壓力控制 | 通過比例閥實現多段壓力控制(最多可設定5段)。當氣源輸入壓力達到0.6MPa時,每組夾具組的最大壓力值應不小于5000kg.f;每組夾具組的可調壓力范圍為200kg.f-5000kg.f;壓力精度為±1%,壓力小于1000kg.f時,壓力精度為±10kg.f。壓力1000-5000kg.f時壓力精度±20kg.f |
卡箍連接 | 熱壓鉗采用四線法測量鐵芯的電流和電壓,鉗與充放電電源之間的電路連接。電極板安裝在夾具的加熱板上。加熱板夾緊電池,實現極板與電芯極耳的快速可靠連接。電極板表面鍍金,保證與電極極耳的接觸。 |
夾具更換 | 更換不同厚度的電池時,無需更換壓塊。 更換不同寬度和尺寸的電池時,需要手動更換透明紙(麥拉膜)的規格。 |
充放電電源電壓設定范圍 | 充電電壓設定范圍:0mV~4500mv(分辨率0.1mv)。 放電電壓設定范圍:2000mv~5000mv(分辨率0.1mv)。 充放電電流設定范圍:20mA~20000ma(分辨率1mA)。 |
充放電電源測控精度 | 電壓測量控制精度:±(0.05%Rd+0.05%FS)。 電流測量控制精度:±(0.1%Rd+0.1%FS)。 時間測量控制精度:±0.01% |
設備供電綜合能量轉化率 | ≥70% |
軟件主要功能 | 1、 限制時間、限制電壓、限制電流各過程的結束條件精確控制。 1)恒流充電結束條件(CCC):結束條件是電壓、時間和容量。 2)恒壓充電結束條件(CVC):結束條件為電流、時間、容量。 3)放電結束條件:恒流放電(DC)結束條件是電壓、時間或容量。 2.計算充電容量和能量參數。 3、充放電流程編輯及管理功能。 1) 最多可設置64個步驟參數。 2) 最多可設置256個周期。 3)每步均可選擇恒流充電、恒流恒壓充電、擱置、恒流放電、循環等屬性。 4) 編輯后的工藝文件可以保存以備將來使用。 4 . 充電電流可從(20-20000)MA設置,充電電壓可從(0-5000)MV設置,放電電壓可從(2000-5000)MV設置,每步時間可設置設置范圍為 0-9999 分鐘/步。 5、曲線顯示:可實時繪制各電池化成過程的動態曲線,包括電壓時間曲線、電流時間曲線、容量時間曲線、能量時間曲線和容量電壓曲線。可保存每節電池的所有工作工步曲線(包括電壓時間、電流時間、容量時間、通電時間等)。曲線點的存儲條件有電壓差(≥5mv)、電流差(≥5mA)、時間差(≥1min)等,用戶可以自由選擇曲線的采樣條件;可對曲線進行局部放大、縮小,調整坐標,并可顯示和打印曲線的具體數據,即各曲線點的時間、電壓、電流、容量、電量。 6、化學數據存儲:軟件可保存相應數據30天以上,軟件掃描頻率小于30s,每2分鐘取掃描值保存,取值時間可自行設定。根據電壓、電流顯示曲線,軟件可以查看電池的詳細數據,電池在不同狀態下顯示不同的顏色。 7、軟件安全控制: 1)設定的工步完成后,可自動保存各點的數據和曲線,并可將各點的數據和曲線導出為word、excel格式(導出格式見附件)。離線后4小時內數據不丟失,軟件具有超容量報警功能; 2)數據保存格式:應以自身格式和mdb格式保存,并在單元號后添加單元代碼字段; 3)恒壓階段過充保護:當電壓超過過充保護設定值時,通道停止流動,可設定設定值; 4)容量超差保護:當電池容量超過一定范圍時,通道的流量將被停止。當前設定條件為:設定流量的容量*1.35倍; 5)電池反接保護:設置電池的初始電壓及其比例。若初始電壓未達到比例,上位機將顯示無電池,且不進行操作過程。 8、新增監控、打開、關閉文檔、打印、設置功能。 9. 分類設置及啟動。 10、新建一個窗口,排列圖標,分層顯示。 11、成型后的電池可進行整理,并配有指示燈。排序方式可設置:容量、時間、開路電壓、平均電壓、定點電壓等。 12、各電池的充放電數據可形成數據列表,供用戶查看或打印。 13、軟件具有精密校準功能(配合校準工裝使用),校準后的參數可下傳至設備保存。 14、設備上、下位機軟件具有獲取關鍵點數據功能 15、設備支持條碼識別功能,可實現電池與通道一一對應,記錄生產數據。 |
系統保護功能 | 1、門體開關可采用門禁控制,保護操作人員的人身安全,杜絕安全事故隱患。 2、過流、欠流、過壓、欠壓、過容量保護:過程中可預設電池電壓、電流、容量的上下限。當達到極限條件時,系統會自動強制電池休眠,并在軟件界面提示故障。 3、漏電流保護:當工作狀態下檢測到3次以上漏電流超過200mA時,關閉開關電源的輸入電源。 4、充電過壓保護:充電過程中系統對電池進行檢查時,當電池電壓高于上限電壓時,電池停止充電。 5、放電欠壓保護:電池放電時系統對電池進行檢查時,當電池電壓低于下限電壓時,電池停止放電。 6、掉電保護:如果通訊長期中斷或PC機故障,設備將自動進入等待狀態,通訊恢復后繼續當前處理步驟。 7、其他保護: 1)允許發送的進程類型保護; 2)通道功能異常; 3)當通訊長時間中斷或PC機故障時,設備將自動進入等待狀態,待通訊恢復后繼續當前處理步驟。 |
數據共享 | 設備數據可上傳至公共MES系統,并可從MES系統下載相關參數和流程,并根據MES的要求提供數據信息和資料。 |
三色報警燈(帶聲光) | 報警燈狀態要求: 1)等待(過程完成)——黃燈亮; 2) 正在進行中(睡眠、充電、放電)——綠燈亮; 3)系統故障(超溫、硬件故障等)——紅燈和聲音。 4)每個通道都有LED顯示燈,方便選擇異常細胞。 |
整個系統的基本配置 | 1、設備上驅動板和開關電源內部散熱片溫升≤30℃,散熱片耗散功率按長期滿量程(各通道電流)設計為20a),保證設備能夠長期穩定工作。 2、校準周期為3個月。設備校準后3個月內,各通道電壓測控精度≤±(0.5%FS+0.5%RD),電流測控精度≤±(0.1%Rd+0.1%FS) 。 3、電器部分冷卻方式:風扇排氣冷卻。 |
設備環境要求 | 工作環境溫度:25±8℃; 相對濕度:30% ~85%; 安裝地點:室內、潔凈廠房。 |
四、設備工藝流程
啟動--柜門手動打開--夾鉗打開--電芯上柜--夾鉗擰緊--柜門關閉--成型開始--成型 完成 --柜門打開--夾鉗打開--卸料