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鋰電池自動化產線中的力和扭矩測量
應用概述
鑒于化石燃料行業的白色污染和碳排放， 以及石油和天然氣行業引起的所有地緣政治緊張局勢，世界范圍內能源矩陣正在快速轉變以促使全球經濟減少對化石燃料行業的依賴。
電動汽車行業正在以前所未有的規模增加對電池生產的需求。預計在不久的將來，鋰離子電池解決方案將超過內燃機，成為汽車動力源的主導解決方案。隨著電動車行業的強勁預期增長，建立高效和高產的電動車電池工廠和生產線的必要性也隨之而來。 FUTEK力和扭矩傳感器是這些新舉措的重要組成部分，因為先進的測量解決方案對于確保過程中的檢查、電池制造過程的閉環力和扭矩控制以及質量控制的機械測試至關重要。
電池生產中的精確控制
從漿料制備到最終的機械測試，FUTEK擁有適用于整個電池生產過程的傳感器解決方案。在電池生產中，高產量和可重復性與成本效益解決方案同樣重要。許多不同的工藝步驟都是如此，從漿料混合、壓延以及電極精確分切和力控應用。 如果沒有對過程變量的精確測量和控制，電池制造過程可能不一致，導致質量問題、過程效率低下和生產損失。FUTEK廣泛的傳感器組合使過程控制工程師能夠為大多數電池制造過程開發自動化解決方案，包括：
● 漿液制備和混合；
● 涂層和干燥；
● 壓延加工；
● 電極分切/切割/沖孔；
● 電極卷繞/堆放；
● 電池片焊接；
● 電池機械測試；
電池生產中的精確控制
從漿料制備到最終的機械測試，FUTEK擁有適用于整個電池生產過程的傳感器解決方案。在電池生產中，高產量和可重復性與成本效益解決方案同樣重要。許多不同的工藝步驟都是如此，從漿料混合、壓延以及電極精確分切和力控應用。 如果沒有對過程變量的精確測量和控制，電池制造過程可能不一致，導致質量問題、過程效率低下和生產損失。FUTEK廣泛的傳感器組合使過程控制工程師能夠為大多數電池制造過程開發自動化解決方案，包括：
● 漿液制備和混合；
● 涂層和干燥；
● 壓延加工；
● 電極分切/切割/沖孔；
● 電極卷繞/堆放；
● 電池片焊接；
● 電池機械測試；
使用產品
● LLB系列 按鈕式傳感器；
● TFF系列 反作用力矩傳感器；
● QLA132 輥式張力傳感器；
● LCF300餅狀力傳感器；
● LLB300 按鈕式力傳感器；
● TFF系列 反作用力矩傳感器；
● QLA132 輥式張力傳感器；
● LCF300餅狀力傳感器；
● LLB300 按鈕式力傳感器；
使用說明：
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* 泥漿制備 – 料倉稱重。
電池片原材料很昂貴，占總生產成本的50%以上。對批料倉進行稱重是確定成分含量的另一種方法，是提供統一性和可追溯性的關鍵。FUTEK的LLB負載按鈕系列可用于制造業料倉稱重應用。安裝在泥漿容器每條腿的底部，這些基于按鈕式傳感器將監測料倉的增加和減少時的重量。
* 泥漿混合 - 材料混合器的扭矩測量。
電池漿液是在高粘度介質中含有大量不同化學成分、尺寸和形狀的固體顆粒的流體物質。測量和控制漿液的粘度對于工藝的穩定性、混合的便利性和涂層的性能是關鍵，這影響到成品電極。確定漿料的粘度和流變特性測量需要一個帶有嵌入式流變儀的混合器。在這種情況下，帶旋轉缸的流變儀被用來測量各種旋轉速度下的漿液剪切力。要做到這一點，需要一個扭矩傳感器來測量漿液混合時產生的扭矩。一個TFF系列反應扭矩傳感器沿著混合攪拌器軸心圓柱體安裝，該圓柱體承載著漿料的攪拌扭矩。
* 上涂層、干燥和壓延加工 - 皮帶輥的張力控制。
在卷材上保持正確的張力水平對于確保質量、減少材料破損和其他可能導致意外停機的電池制造工藝問題至關重要。電池制造機需要高質量的張力控制部件，以確保提高機器能力、擴大操作范圍和更好的過程控制。FUTEK的QLA132是一款定制的輥子張力剪切力傳感器，用于張力閉環和開環控制。該型號可根據您的輥子張力測量需求進一步定制。
* 電極分切/沖孔--切割力測量。
在涂層和壓延之后，電池電極被卷成一卷。它們必須被切割成所需的形狀和電池的小尺寸。分切或切割是一個精細的過程，對電極寬度、邊緣平整度和毛刺有精確的要求。在這個過程中，切割必須是干凈的，以避免任何電池故障。LCF300煎餅式傳感器是一種微型通用力傳感器。它是一種扁型的傳感器，具有極高的準確性和抗疲勞性。
* 焊接環節的力測量。
電阻焊接已經在電池制造業中使用了近40年。最近，位移和電極力測量的應用為制造商提供了監測和閉環反饋控制工具的能力，以微調標簽焊接過程，確保高質量和高產量。FUTEK LLB300負載按鈕可用作力感應設備，為焊接自動化系統提供力反饋。
* 電池袋的機械膨脹性測試。
在充電和放電過程中，電池袋會膨脹或擴張。通過測試，鋰離子電池會膨脹，LLB鈕扣式力傳感器測量電池單元膨脹時對端板的壓迫力，可以評估充電/放電周期中電池單元的應力。LCF450煎餅式力傳感器也可以作為袋式電池機械測試的替代模型。 |
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