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電池化成整體解決方案



電池化成整體解決方案是Chroma針對電池芯生產線提供的整體規劃服務,由活化到分級配對依據制程工藝做最適當的設備或系統性規劃,包含儀器設備建構、物流規劃、生產管理系統等,提供多樣客制功能,量身打造高效益產線。

電池化成整體解決方案依據產能與生產模式分為全自動與半自動生產線,以載盤式生產,電池芯放置于載盤物流到各制程站點進行測試,主要的制程站點有化成充放電系統、條形碼鏈接設備、OCV/ACR/DCIR量測設備、重工挑選機、分級設備、靜置倉儲系統。半自動生產線為人員在各站點間執行入料與出料操作,各站點自動進行測試與數據搜集,生產工藝一致穩定可靠,制程站點間基本上由人員運行,而輔以流程管制系統可避免人員錯誤。

全自動生產線是整合儀器設備、自動化機械物流、制造信息管理軟件而成,將所有制程站點串聯成一個大系統,透過科技化管理,人員只要在畫面上操作設定,即可達到現場無人化生產,適合大量、一致性要求高的生產,具有節省人力、提高效率與穩定產能的優點。

Chroma電池化成解決方案著重在生產可靠度與安全性,電池在大量制造過程設備使用率高,在周轉不停的過程也在考驗設備的穩定性與耐用度,Chroma具有多年的電力電子與量測儀器經驗產品耐用性與穩定度經得起考驗。

Chroma設有國家二級的實驗室對外營運,儀器校驗與標準追溯落實在產品,對于設備的質量格外要求,公司經ISO認證, 從產品設計、制造到出貨皆有質量管理,產品營銷全世界;另外公司隨著產業發展不斷的創新技術,滿足各種前端應用 與制造需求,例如高耐用的可靠接觸探針開發,提高生產穩定性的電池庫位設計,兼具散熱性與強度的載盤設計等,透過技術力來解決使用者的生產問題,從材質選用到設計驗證都透過科學的方法進行,產品性能有保障。

Chroma在全球許多地區都設有銷售與服務據點,技術支持產品的維護與異常排除,產品售后有保障,Chroma設備在適當的保養與更換耗材可長期使用。


 電池化成系統 - Model 17000 優勢

專門為鋰離子電池的化成/分容所設計的充放電系統,載盤式生產,依據制程分為純充電系統與充放電系統。系統以PC控制運行,主體由儀器柜與電池庫位柜組成,儀器柜內電路設備,設備具有高精度、高可靠性與節能的特點,柜體有熱流設計避免積熱保障穩定性;電池庫位柜由壓合機構與電極夾具組成,放入載盤后自動接觸電池的電極進行測試,專業的庫位設計有效提高生產穩定性,電池庫位柜體依據溫控方式與制程特性分為環境溫控的開架式與溫控柜體式,各庫位獨立作動運行,庫位間具防火設計避免異常時延燒。


強化安全性設計

  • 過溫度保護
  • 煙霧保護
  • 電路異常檢知 
    • 極性檢查/ 接觸檢查/ 實時回路檢查 
    • 極過電壓/低電壓/過電流/低電流/過容量檢查 
    • 極電壓異常變化檢知/ 電流異常變化檢知
  • 斷電數據保護
  • 系統保護 
    • 電力異常/風扇故障/載盤定位錯誤/通訊異常

柜體設計

  • 集成溫控柜特色
    - 獨立溫控柜,高效局部加熱,降低能耗
    - 透過熱流分析軟件,確保溫控柜的均溫設計
  • 開架式柜特色
    - 采用開架式柜體,廠房溫控配置可一致性規劃
    - 對于廠房配置、動線規劃彈性較佳
  • 可搭配廠房規劃建置

庫位設計

庫位可依據生產的性能要求或安全防護做設計,例如高溫化成、負壓化成、冷卻設計、尺寸兼容、滅火設計等,Chroma累積豐富的設計經驗提供專業的技術支持。

能源回收優化利用

  • 放電時的能量回收優化利用
    - 電網回收:有多余電能回收到電網
  • 可回收能源設計不會產生無謂的巨大熱能消耗
  • 節省空調設備與環境降溫的運轉費用
  • 符合未來政策的綠能概念,新能源產業應低碳排放,環保同時提高電池品牌形象
  • 設備回饋電網電流總諧波失真低于5%
  • 功率因素大于0.9
  • 峰值回收效率達75% ; 電網回收效率達50%

 

自動更正設計

  • 搭載自動更正治具,大幅降低系統檢驗對生產的影響,測試精度追溯有保障
  • 送入庫位,自動連接,無線通信,大幅降低生產管理的負擔,同時滿足自動化生產需求
  • 自動生成校驗報表與保養紀錄,滿足客戶稽核要求


 OCV/ACR/DCIR測試系統17800 (搭配Turnkey)

17800為量測開路電壓(OCV)、交流內阻(ACR)及直流內阻(DCIR)的設備,電池生產制程重要的一環,搭配生產流程以載盤(tray)進行批量性的測試或單件式輸送線測試,達到快速可靠檢測目的。自動化機臺提供穩定快速之電極連結,使電池接觸狀況具有一致性,電池夾具部份可客制設計,依據載盤的尺寸、電池尺寸數量等打造合適的機臺。

OCV /ACR 測試

OCV采用高精度數位電表量測,ACR采用1kHz交流電阻計量測,依據制程OCV與ACR可獨立測試或合并進行,快速量測機制在短時間內取得整組電池精確數據,數據將紀錄于設備數據庫內并顯示于屏幕,透過網絡聯機可將數據對外傳輸。

DCIR 測試

內電阻值的大小關系著動力電池可應用充/放電流大小,內阻越大效率越差且形成發熱溫升,ACR用來評估影響瞬間輸出的傳導性電阻,但無法評估包含電化學特性的輸出電阻,DCIR的評估方式根據BS EN 61960的精神,采用二段加載電流測試,以電流變化造成的電壓差來計算DCIR值,更貼近于電池連續電流應用的實際電阻效應,故動力電池或大功率能量型電池都應經過DCIR的特性評估。

DCIR 測試設備 (Pouch)

OCV/ACIR 測試設備 (Pouch)

OCV/ACIR 測試設備 (Cylindrical)

 條形碼連結設備17910 (搭配Turnkey)

17910為條形碼連結設備,負責將電池序號與載盤序號做鏈接,數據建文件并可上傳系統,往后只要對應載盤序號即能取得電池數據,方便生產時以載盤為單位進行,此種生產方法有生產高效率及建置低成本的優點。


 重工挑選機17920 (搭配Turnkey)

17920為重工挑選機,電池在生產的各環節中如有判定不良者,將藉由重工挑選機把這些電池挑出,再經由生產信息系統的流程管理決定挑出電池該如何處置,優點主要是避免人因錯誤造成的質量議題及方便管控電池歷程,所有數據將被記錄。

 分級設備17930 (搭配Turnkey)

17930為分級設備,將生產完成的電池依據特定規則挑選分級,用戶可定義分級的規則與級別數量,藉由電池生產歷程的數據做程序編排,同一類的產品會被設備挑出放置在新的載盤,優點是分級篩選可靠容易,自動化機械挑選避免人因錯誤。


 自動化倉儲系統 (搭配Turnkey)

無人搬運車最高速可達200m/s

在活化制程前后會有倉儲靜置的程序,依據工藝差別分為常溫倉儲與高溫倉儲,因為靜置時間長而倉儲數量龐大,通常會以系統取代人員管理,有場地利用率高、避免人為錯誤、減少制程差異、管制紀錄詳實與大幅提高效率的優點,Chroma提供高速安靜的無人搬運車和專業的自動化倉儲管理系統。

 化成信息管理系統 (FMS)

透過系統平臺整合各測試工站的信息,取代人工傳遞,實時、快速、精準符合現代化的生產管理,原本人工所無法達成的實時生產管制、狀態回報、報表分析等都可以簡單的實現,在大量資料的電池生產線是不可或缺的系統工具。

  • 遙控設定與系統下達配方
  • 中央管理測試數據
  • 實時的監控與回報




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