배터리 안전에 대한 새로운 마법 도구

소개

“탄소중립” 목표를 배경으로 신에너지 자동차, 에너지 저장 장치, 3C 기기 등 분야에서 급격한 발전을 이루고 있습니다. 이러한 분야의 핵심 에너지 부품인 리튬 배터리의 시장 수요가 급증하고 있으며, 제조 생산 라인의 극단적인 단순화, 통합, 지능화로의 업그레이드는 피할 수 없는 추세가 되었습니다. 2024년 신에너지 자동차 판매량은 계속 증가했으며, 배터리 안전성은 시장 홍보의 핵심 문제로 항상 자리 잡고 있습니다. 배터리의 품질 결함은 잠재적인 안전 위험을 초래하는 중요한 요인 중 하나입니다.

배터리 셀 제조 공정에는 최종 제품의 품질과 성능을 보장하기 위한 수많은 단계가 포함됩니다. 접착제 도포는 리튬 배터리 조립에서 중요한 공정으로, 권취 말단, 탭 용접, 셀 결합 및 접착 테이프로 고정, 마일라로 감싼 후 접착제 도포 등 단계에서 흔히 볼 수 있습니다. 프리즘 셀의 전극 시트의 경우, UW Laser는 셀 생산 안전을 보장하기 위해 UW 역권취 코너 테이핑 머신을 혁신적으로 개발했습니다.

UW 역권취 코너 테이핑 머신

UW Laser가 프리즘 파워 리튬 배터리 셀을 위해 독립적으로 개발한 완전 자동 전극 시트 역권취 코너 테이핑 머신은 주로 프리즘 셀의 양극 전극 시트의 1차/2차 코너 테이핑에 사용됩니다. 장력 제어 및 편차 보정 시스템의 협조 제어 공정 로직을 기반으로, 장비는 언와인딩부터 리와인딩까지 전체 공정을 정밀하게 제어할 수 있습니다.

이 장비는 셀 공정 요구 사항에 따라 양극 전극 시트를 풀고, 장력을 제어하고, 편차를 보정하고, 접착제를 도포하고, CCD 검사 및 마킹을 수행한 후, 리와인딩 스테이션으로 공급하여 리와인딩합니다. 정밀한 위치 지정 후, 장비는 전극 시트의 1차 및 2차 코너의 앞면과 뒷면에 동시에 접착제를 도포하여 접착제 도포 효율을 높이고 테이핑 정확도의 반복성을 보장합니다. 또한 고정밀 비전 검사 시스템을 통합하여 테이핑 위치 및 탭 접힘과 같은 주요 매개변수를 실시간으로 검증합니다. 리와인딩 공정 중에는 3차원 조절 가능한 홀딩 롤러와 진공 흡착 롤러의 조합 장치를 사용하여 탭 접힘을 보호하는 기능을 달성합니다. 전체 공정의 데이터는 코일 정보와 바인딩 및 저장되며, MES 시스템에 자동으로 업로드되어 생산 추적성을 용이하게 합니다.

주요 특징

지능형 장력 제어

MATLAB 동역학 시뮬레이션을 기반으로 개발된 동적 토크 밸런스 알고리즘은 고속(120m/min)에서 미세 장력 제어를 달성하여 고속에서 코일 재료의 원활한 작동을 보장합니다.

고정밀 접착 일관성

다단계 장력 조절, 능동 접착 언와인딩, 서보 접착 풀링 기술의 조합과 동적 유연 매칭 기능은 다양한 절단 도구 및 재료와 호환되어 복잡한 작업 조건에서도 접착 정확도와 안정성을 보장합니다.

탭 접힘을 위한 다중 보호

3차원 조절 가능한 홀딩 롤러(각도, 높이, 거리 제한 없음)와 진공 흡착 롤러는 탭을 전체적으로 지지합니다. 리와인딩 끝단에 접힘 감지 메커니즘이 추가되어 탭 변형 및 손상 위험을 제거합니다.

초고효율 통합 설계

4개 스테이션 동기 접착 및 모션 궤적에 대한 자체 학습 알고리즘은 기존 장비의 속도 한계를 돌파합니다. 최대 120m/min의 고속 생산을 달성하여 효율성을 50% 이상 향상시킬 수 있습니다.

시뮬레이션 기반 정밀 제조

설계 단계에서 다중 물리장 시뮬레이션 플랫폼(모션 간섭, 진동 모드, 피로 분석)을 사용하여 구조 강도 및 정확도를 최적화하고 주요 부품의 수명을 연장하며 파워 배터리의 엄격한 기술 요구 사항을 충족합니다.

끝

20년간의 업계 선도적인 기술 축적과 시장 통찰력을 바탕으로, 리튬 배터리 제조의 전단 공정에서 UW Laser는 레이저 다이 커팅, 슬리팅, 시트 제조, 레이저 스크라이빙, 탭 클리닝, 권취/스태킹 등의 장비에 대한 R&D를 지속적으로 수행하고 있습니다. 또한 자동 롤 교체, 초고속 롤투롤 처리, 온라인 버 감지, 비접촉 먼지 제거, 자체 개발 초고속 레이저, 다중 공정 복합 장비와 같은 첨단 기술 분야를 적극적으로 탐구하고 있습니다. 또한 리튬 배터리 제조 전단 공정에서 거의 20가지 유형의 공정 장비로 확장되었으며, 이 공정 장비 분야에서 업계를 선도하는 시장 경험과 기술 역량을 보유하고 있습니다.

셀 제조 및 배터리 안전과 같은 핵심 분야에서 UW Laser는 안정적이고 신뢰할 수 있는 장비 성능과 검증 가능한 처리 결과를 통해 장비 자체를 넘어선 부가 가치 동력을 지속적으로 산업에 주입하고 있습니다. 혁신적인 공정을 활용하여 산업을 더 높은 정밀도와 효율성으로 추진하여 전기 자동차 및 에너지 저장 시스템과 같은 분야에서 리튬 배터리가 중추적인 역할을 할 수 있도록 합니다. UW Laser는 리튬 배터리 산업의 녹색 및 지속 가능한 미래에 기여하기 위해 최선을 다하고 있습니다.