Anwendung des EX-Erweiterungs-IO-Moduls im Backprozess von Lithium-Batteriezellen

Lithium-Batteriezellen, als Kernkomponente von Lithium-Batterien, beeinflussen direkt die Gesamtleistung und Sicherheit der Batterie. Daher ist der Backprozess in der Zellherstellung entscheidend, um die Produktqualität zu gewährleisten.

Decowell Remote IO hat das Vertrauen der Kunden gewonnen, indem es die Anforderungen an
Stabilität und hohe Präzision im Backprozess der Batteriezellen erfüllt.

01 Überblick über die Industrie des Batteriezellen-Backens

Das Zellbacken ist ein wichtiger Schritt in der Herstellung von Lithium-Batteriezellen, der darauf abzielt, interne Feuchtigkeit und flüchtige Substanzen zu entfernen. Dies verbessert die Zellstabilität und gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit der fertigen Batterie.

Zellen, die nicht ordnungsgemäß gebacken wurden, behalten große Mengen an Feuchtigkeit und flüchtigen Verbindungen. Dies kann zu Problemen wie Kurzschlüssen, Aufblähen oder sogar Sicherheitsrisiken während der Batterienutzung führen. Daher ist ein gut kontrollierter Backprozess unerlässlich, um die Batterieleistung und die Sicherheit der Benutzer zu gewährleisten.

02 Herausforderungen bei der Automatisierung des Batteriezellen-Backens

Um sicherzustellen, dass das Steuerungssystem während des Backens zuverlässig arbeitet, müssen die IO-Module strenge Anforderungen erfüllen:

• Temperaturkontrolle:

Die Backtemperatur beeinflusst entscheidend den Backeffekt. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, werden Feuchtigkeit und flüchtige Stoffe nicht vollständig entfernt. Wenn sie zu hoch ist, können die inneren Materialien der Zelle beschädigt werden. Daher muss die Backtemperatur präzise auf der Grundlage der Materialien, der Struktur und der Leistung der Batteriezelle eingestellt werden.

Decowell EX Erweiterungs-IO-Modul arbeitet zuverlässig in Umgebungen von -10 °C bis 55 °C, wobei einige kundenspezifische Modelle extreme Kälte bis zu -30 °C bewältigen können. Dieser weite Temperaturbereich gewährleistet die Kompatibilität mit verschiedenen industriellen Umgebungen.

• Feuchtigkeitskontrolle:

Auch die Luftfeuchtigkeit muss innerhalb eines optimalen Bereichs kontrolliert werden. Übermäßige Feuchtigkeit reduziert die Bakeffizienz; zu geringe Feuchtigkeit kann zu Übertrocknung und Schäden an der Zelle führen.

Der Backprozess erfordert hohe Genauigkeit und schnelle Reaktion von Sensoren, die an IO-Module angeschlossen sind. Decowell EX Analogmodule verfügen über eine Auflösung von 12 Bit und eine Genauigkeit von 0,1 %, was die für eine effektive Feuchtigkeitsüberwachung und -regelung erforderliche Präzision bietet.

Zusätzlich kann Feuchtigkeit im Inneren der Schaltschränke Leiterplatten korrodieren und die Lebensdauer der Geräte verkürzen. Decowell bietet ein EX Eingangs-Ausgangs-Modul mit optionaler Schutzlackierung („Drei-Schutz“-Lack), um rauen Bedingungen wie saurer Korrosion und Feuchtigkeit zu widerstehen und die Haltbarkeit für anspruchsvolle industrielle Prozesse zu erhöhen.

03 Decowell EX Serie Lösung

In diesem Projekt verwaltet die Ausrüstung die Logistik-, Planungs- und Backfunktionen für Leistungsbatterien und umfasst Batteriescannen, Laden, Puffern, Backen, Feuchtigkeitstests, Kühlen, Temperaturüberwachung und Entladen.

Die Hauptsteuerstation ist eine Omron NX-Serie SPS. Alle Signale werden von den modularen digitalen IO der EX-Serie verarbeitet. Jede Produktionslinie verarbeitet etwa 500 digitale E/A-Punkte und etwa 120 analoge Kanäle, mit einem EX-Modul-IO-System pro Maschine.

Decowell-Module zeigen eine ausgezeichnete Schutzwirkung und Stabilität unter der Hochtemperatur-Backumgebung. Ihre stabile Kommunikation und schnelle Reaktion ersetzen effektiv veraltete, teurere Systeme und liefern eine leistungsstarke und dennoch kostengünstige Lösung, die von den Kunden sehr geschätzt wird.

Hauptcontroller: Omron NX-Serie
Anwendbarer Prozess: Batteriezellen-Backen
Projekt-IO-Konfiguration: Ca. 500 digitale Punkte und 120 analoge Kanäle pro Linie

04 EX Erweiterungs-IO-Modul-Funktionen

Das EX Erweiterungs-IO-System besteht aus Adaptermodulen, IO-Modulen, Leistungsmodulen und Anschlussmodulen. Es wurde strengen EMV- und Temperaturtests unterzogen, um einen stabilen und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für Automatisierungslösungen macht.

Produktmerkmale:

• Stabile Kommunikation, schnelle Reaktion, einfache Bedienung und hohe Effizienz

• Umfassende Busprotokollunterstützung: EtherCAT, PROFINET, DeviceNet, CC-Link, EtherNET/IP, Modbus-RTU, CC-Link IEF Basic und mehr

• Große Signalvielfalt: digitale, analoge, Temperatur-, Encoder- und freie Kommunikationsmodule verfügbar

• Kompakte Struktur: Jedes IO-Modul unterstützt bis zu 32 digitale Punkte

• Starke Erweiterbarkeit: Ein einzelner Adapter kann bis zu 32 IO-Module mit schneller Kopplungs-Scan-Geschwindigkeit erweitern

• Einfache Installation: Standard-DIN35-Schienenmontage mit steckbaren Klemmen, werkzeuglose Installation