1. Qu’est-ce qu’une Battery Stacking Machine

La machine d'empilage de batteries appartient aux équipements automatisés spécialisés pour le prétraitement des batteries au lithium, spécifiquement pour la formation du noyau d’électrodes. Elle se distingue de la machine d’enroulement traditionnelle qui enroule les cellules de batterie. Elle suit le processus d’agencement alterné « électrode négative - séparateur - électrode positive - séparateur », en coupant, transférant et laminant automatiquement les feuilles d’électrodes et les séparateurs, puis en pressant et en formant des cellules de batteries au lithium de type prismatique, poche (pouch) et lame. Elle est divisée en trois catégories : semi-automatique, horizontale entièrement automatique et verticale entièrement automatique de type Z. C’est un équipement central indispensable pour les lignes de production de batteries au lithium de puissance, de batteries de stockage d’énergie et de batteries numériques.

2. La fonction principale de la machine de laminage de batteries

(1) Fonction de formage du procédé : Elle remplace l’empilage manuel et les procédés d’enroulement traditionnels, en réalisant la stratification et la formation standardisées du noyau d’électrodes de la cellule de batterie. La cellule de batterie laminée présente une résistance interne plus faible et une décharge plus stable, et elle est adaptée aux exigences des batteries de forte puissance.

(2) Effet d’amélioration de la qualité et de réduction des coûts : en évitant les erreurs d’empilage manuel et les dommages aux séparateurs, en augmentant le rendement des cellules de batterie, en réduisant la perte de matières premières pour les feuilles d’électrodes et les séparateurs, et en diminuant significativement les coûts de main-d’œuvre de la production en usine.

(3) Adaptation à la production de masse : Elle est capable de s’adapter à la production flexible de diverses spécifications de cellules de batterie, et peut être connectée aux salles blanches et aux lignes de production MES intelligentes, répondant aux exigences de production de masse standardisée et d’inspection de conformité des constructeurs automobiles et des fabricants de stockage d’énergie.

(4) Optimisation des performances de la batterie : la structure de cellule laminée assure une répartition uniforme des forces, entraînant un taux de gonflement plus faible lors de la charge et de la décharge, une durée de vie en cycles plus longue et une meilleure adaptation aux scénarios d’utilisation à forte charge tels que le stockage d’énergie en extérieur et les conditions de vibration à bord des véhicules.

3. Analyse comparative des machines d’empilage principales sur le marché

(1) Machine d’empilage semi-automatique manuelle vs machine de laminage entièrement automatique : Le coût d’achat du modèle semi-automatique est inférieur de 30%, mais il nécessite un placement manuel du film, une correction des écarts et une extraction des matériaux tout au long du processus. La capacité de production horaire n’est que de 450 cellules de batterie. Les erreurs humaines peuvent entraîner un écart de laminage de ±0,1 mm, ce qui le rend adapté uniquement aux petits ateliers pour la production d’essais d’échantillons ; la machine de laminage entièrement automatique de notre usine fonctionne sans intervention humaine sur l’ensemble du processus. Elle est équipée d’un système de correction de déviation en boucle fermée visuelle, maintenant une précision de laminage constante. Elle peut être connectée au système intelligent d’usine MES et est compatible avec les audits d’évaluation d’impact environnemental et de qualification des fournisseurs secondaires des constructeurs automobiles OEM. Elle permet de réduire les coûts de main-d’œuvre à long terme de 60%.

(2) Machine d’empilage horizontale traditionnelle vs machine d’empilage de type Z verticale : La machine d’empilage horizontale traditionnelle a une structure obsolète, ce qui entraîne une tension inégale pendant le processus d’empilage. Lors de la production de masse à haute température, les membranes sont sujettes à la rupture et elle ne convient qu’à un seul type de spécification de cellule de batterie. La machine d’empilage de type Z verticale est notre modèle amélioré. Elle dispose d’une structure de contrôle de tension flexible et peut être compatible avec différents types de cellules de batterie tels que prismatique, pouch et blade. Elle fonctionne de manière fluide dans des ateliers à haute et basse température, avec une réduction de 75% du taux de panne par rapport au modèle précédent, et le cycle de maintenance a été doublé.

(3) Points clés pour identifier des fournisseurs de machines de laminage de haute qualité : Les fabricants bas de gamme se contentent d’assembler la machine complète et ne disposent pas de programmes de correction visuelle développés en interne. La précision de l’équipement diminue significativement après 3 mois de fonctionnement. Les fournisseurs de haute qualité ont la capacité d’ajuster la tension de la feuille métallique et de personnaliser les conditions globales de fonctionnement de la machine. Avant de quitter l’usine, ils doivent effectuer des tests de couplage à haute et basse température de 72 heures et peuvent fournir des services complets incluant la certification des machines à l’étranger, les plans de connexion de ligne de production et l’installation et la mise en service sur site.

4. Analyse des problèmes courants

Q1 : Pourquoi les cellules produites par les machines d’empilage présentent-elles souvent un décalage de feuille ? Dans la plupart des cas, ce n’est pas un problème de matières premières. Les équipements bas de gamme manquent d’un module de correction en temps réel à double vision. Les vibrations de l’atelier et les fluctuations de température et d’humidité peuvent provoquer des décalages ; notre équipement d’usine est équipé de deux caméras supérieure et inférieure pour l’étalonnage en temps réel, ce qui élimine les interférences de l’environnement de l’atelier et empêche le décalage de feuille au niveau matériel.

Q2 : Les anciennes et nouvelles lignes de production peuvent-elles être compatibles et connectées à la nouvelle machine de laminage ? Prise en charge des modifications non standard, capable de s’adapter aux anciennes lignes de production transformées du bobinage à l’empilage, ainsi qu’aux équipements amont et aval nationaux ou importés pour l’interconnexion des équipements. Les ingénieurs peuvent effectuer une mesure sur site des dimensions de la ligne de production et personnaliser la structure de transmission de connexion. Il n’est pas nécessaire de rénover l’infrastructure de salle blanche d’origine.

Q3 : Quels sont les composants d’usure de la machine d’empilage nécessitant un remplacement fréquent ? Le coût de maintenance est-il élevé ? Les seuls consommables courants sont le rouleau presseur de diaphragme et la ventouse de positionnement. Notre usine propose des pièces de rechange générales en stock mondial avec livraison directe. Par rapport aux machines de laminage importées, le coût annuel de maintenance est réduit de 45%, et la machine entière est garantie 2 ans, tandis que les composants électroniques principaux de contrôle sont garantis 5 ans.

Q4 : L’atelier à basse température affecte-t-il la précision de fonctionnement de la machine de laminage ? Pour les équipements bas de gamme conventionnels, la précision est perdue lorsque l’environnement est inférieur à 10°C. Le modèle de notre usine est équipé d’une armoire de contrôle à température constante et peut fonctionner de manière stable dans toute la plage de -5°C à 50°C dans l’atelier. Il convient à la production à grande échelle dans les usines du nord et les usines étrangères situées dans des régions froides.