知っておくべきリポバッテリー100c工場補助設備

この記事では、lipo battery 100c工場の非常に重要な補助設備、lipo battery 100cセルの製造設備、これらの補助設備の電源と稼働状況を紹介します。これらはある程度、lipo battery 100c工場の近代化と自動化のレベルを決定し、バッテリー製造の品質に大きな影響を与えます。
ここでCNHLは、それらを主に公共設備と物流設備の二つのカテゴリーに分けたいと思います。公共設備はCNHLによって電力設備と環境制御設備に分けられます。以下では、CNHLが工場を正常に稼働させるための設備について説明します。

Lipo battery 100c 工場の補助設備：電力設備

電力設備とは、エネルギー変換を実現し、主設備にエネルギーを供給することができる設備と理解しており、発電設備（蒸気ボイラー、ガソリンエンジン、発電機など）、送電設備（変圧器、配電盤、整流器など）、消費設備（モーター、電気炉、電気機器など）に分けられます。以下では、単一装置の機能を簡単に紹介します。

1) ボイラー

実際には、これは電池工場だけでなく多くの工場にある設備です。ボイラーは「釜」と「炉」の二つの部分で同時に動作します。水がボイラーに入ると、ボイラーの加熱面が吸収した熱を蒸気・水系の水に伝え、水を加熱して一定の温度と圧力の熱水または蒸気を生成し、これを取り出して利用します。燃焼装置部分では燃料の燃焼が連続的に熱を発し、燃焼によって発生した高温の煙ガスが熱の伝播を通じてボイラーの加熱面に熱を伝え、温度は徐々に下がり、最終的に煙突から排出されます。
当社の電池会社では主に高温蒸気を利用し、処理後はコーティング機の極片乾燥、エージングルーム、除湿機に頻繁に使用されます。

2) 空気圧縮機

圧縮空気は空気圧縮機によって生成されます。空気は圧縮可能です。空気圧縮機が機械的作業を行い、その体積を減らし圧力を上げた空気を圧縮空気と呼びます。圧縮空気は重要な動力源であり、他のエネルギー源と比べて以下の明確な特徴があります：透明で明瞭、輸送が容易、有害な特性がなく、火災の危険がなく、過負荷を恐れず、多くの不利な環境で作業可能、地上に至る所に存在し、無尽蔵に取れます。

ここで圧縮空気が言及されるのは、現在の自動化工場での使用が非常に広範囲に及んでいるためです。ほぼ全ラインにわたり、特に物流ラインでは、シリンダー制御と電磁弁を組み合わせた装置で放出や遮断を行い、効率的に機械的動作を完了し、省エネと環境保護も実現できます。圧縮空気は、当社の電池工場の物流ラインのパレットエレベーター、バッテリーを掴むマニピュレーター、資材搬送の制御に使用できます。

3) 真空ポンプ

圧縮空気が空気の圧縮であるならば、真空は空気の排出です。ここでは真空ポンプを使用します。真空ポンプとは、機械的、物理的、化学的または物理化学的手法を用いて、排気対象の容器を排気し真空を得る装置や機器のことです。一般的に言えば、真空ポンプは閉じた空間内で真空を改善、生成、維持するために様々な方法を用いる装置です。

多くの場合、私たちの作業工程は真空状態で行われます。特にリチウムイオン電池の生産工場では、スラリーはタンク内の空気を除去し、気泡の発生を防ぎ、コーティング効果に影響を与えないように真空化する必要があります。レーザー溶接後、電池の気密性をテストするためにも真空排気が必要で、圧力を維持した後の圧力低下を確認して空気漏れの有無を判断します。

高温トンネル炉では、バッテリー内部の空気を置換してバッテリーの焼成効果を高めるためにトンネル炉の真空処理が行われ、極板内の水分をよりよく乾燥させます。液体注入は真空注入の工程で、液体注入の品質をよりよく保証します。負圧形成では、リポバッテリー100cの形成中に大量のガスが発生し、リチウムの析出の可能性を減らすためにバッテリーを排気する必要があります。

4) 窒素発生器

窒素発生器とは、空気を原料として物理的手法で酸素と窒素を分離し、窒素を得る装置を指します。通常必要なのは窒素で、不活性ガスで化学的に不活性です。
バッテリー工場では、窒素が必要な場所が多くあります。

基本的に真空がある場所は多く、窒素の需要があります。窒素の役割については、以前レーザー溶接について書いた時にも述べました。レーザー溶接中は主に保護の役割を果たし、ある程度の熱放散を防ぎ、溶接スラグの飛散を防ぎ、一部のイオンを中和します。真空高温トンネル炉でも使用されます。

液体注入室と形成室の窒素は主に真空破壊や熱伝導の促進などの機能に使用されます。真空破壊についてはよく理解する必要があります。バッテリーが排気された後、見た目はしぼんでいるかもしれませんが、内部圧力は外部よりかなり低く、この時、バッテリーや装置の損傷を避けるために窒素を充填して気圧を維持し、内部と外部の気圧をほぼ同じにします。

5) ヘリウム

ヘリウムの使用は少ないですが、真空試験の気密性のため、近年は見逃しや誤判定の検出が理想的でないため、現在はヘリウムを使ってバッテリーの密封性能をテストしています。正確な漏れ値は約1paに達します。ただし使用量は少ないため、ほとんどが外注されており、ヘリウムを生産するための特別な装置は必要ありません。

ご存知の通り、リポバッテリー100cの生産には厳しい環境要件があり、低湿度、適切な温度、低清浄度を維持することは工場が備えるべき基本的な要件です。

リポバッテリー100c工場の補助設備：環境制御装置

いわゆる環境制御装置とは、工場の生産を維持し、工場の温度、湿度、清浄度などを制御するために必要な一連の装置の統合を指します。リポバッテリー100c工場と組み合わせると、主にNMP回収システム、除湿機、集塵機、エアコン、水（純水、冷却水、冷却水）があり、以下に概説します。

1) NMPリサイクルシステム

工場の工程書を開くと、正極混合工程で接着剤添加に必要なNMPが見られ、その後PVDF接着剤を加え、正極の主材料と導電剤を加えてよく攪拌し、混合が完了します。塗布工程では、オーブンを通してNMPが回収され、処理されたガスは大気中に排出されます。

使用済みで汚れた廃N-メチルピロリドンは沸点が高いため直接回収できません。130℃～150℃に加熱することでNMPを回収でき、残留するNMPポリマーや不純物はシステムから排出され、発電所で焼却処理されます。これにより回収品質と廃棄物処理が保証され、回収の安全係数が向上します。一般的に使用されるのは冷凍および回転回収システムです。
凍結回収タイプは、冷却水と冷水コイルを使用して空気中のNMPを凝縮し、その後収集・精製して回収を実現します。排気ガスが一定濃度に濃縮された後、凍結法でNMPを凝縮・回収できます。

ランナー回収タイプでは、VOCランナーは日本の西方技術研究所の分子ふるいランナーを採用しています。ランナーは3つの領域に分かれており、一つは処理領域、もう一つは冷却領域、そしてもう一つは脱着領域です。VOCランナーは作業中にゆっくりと回転し、有機溶剤を含むガスは処理領域を通過した後、比較的清浄なガスとなり、処理後のガス中の有機溶剤含有量は少なくとも50ppm以下に減少します。有機溶剤を含む別の空気部分は再生ファンの作用で冷却領域を通過し、その後一定温度まで加熱され、ランナーの再生領域を流れます。

ランナーの再生領域は再生空気によって加熱されるため、再生領域で吸着されます。有機溶剤は蒸発し、再生空気とともに運ばれます。ランナーが作動しているとき、再生空気と処理空気の比率は1/5（濃度倍率は5倍）であり、再生空気中の有機溶剤の濃度は処理前の5倍になることがあります。
冷凍回収のエネルギー消費は比較的低く、ランナータイプのエネルギー消費は高いですが、より環境に優しく、廃ガスは処理後に直接大気中に排出できます。

2) 除湿機

一般的に、これは民生用除湿機と産業用除湿機の2つのカテゴリーに分けられ、空調ファミリーの一員に属します。
一般的に、従来の除湿機はコンプレッサー、熱交換器、ファン、水容器、筐体およびコントローラーで構成されています。
その動作原理は、湿った空気をファンで機械内に吸い込み、熱交換器を通過させることです。この時、空気中の水分子が水滴に凝縮され、処理された乾燥空気が機械から排出されます。このサイクルにより室内の湿度が適切なレベルに保たれます。相対湿度。

リポバッテリー100c工場は湿度に厳しい要求があります。湿度を表すために相対湿度（RH）と露点（℃）を使用し、一定温度で両者は変換可能です。リポバッテリー100c工場では、湿度が特に要求されない場合は通常の40%-50% RHで十分ですが、液体注入室と高温エージング室は-60 ℃の露点で制御し、湿気を厳密に管理する必要があります。

3) 集塵機

リポバッテリー100cの製造では、極片の切断、粉の落下、人の動きによっても粉塵が舞い上がります。特に金属粉や粒子がバッテリー極片に入り込むと、リポバッテリー100cの短絡が増加し、自己放電の加速の重要な原因となります。

集塵機は、レーザー切断機などの一部の機器に内蔵された集塵・除塵機能を持つものを除き、切断された粉塵を収集して屋外に排出しますが、ほとんどの機器には除塵機能がなく、他の複数の除塵装置が必要です。FFU集塵システムはリポバッテリー100c工場で一般的に使用されています。清浄度は等級で表現され、一般的に使用される等級は100,000や10,000です。

数字が小さいほど清浄度が高いです。
FFUの英語の正式名称は(Fan Filter Unit)で、中国語ではファンフィルターユニットです。FFUは一次および高効率の二段階フィルターを装備しています。ファンはFFUの上部から空気を吸い込み、一次および高効率フィルターを通してろ過します。ろ過された清浄空気は、全ての吹出口面で0.45M/S±20%の均一な速度で送出されます。複数のユニットを直列に接続して空気清浄効果を得ることができます。FFUは長時間稼働、低騒音、メンテナンス不要、小振動、無段階速度調整、均一な風速、簡単な設置が特徴です。

4) エアコン

工場用エアコンの最大の特徴は、省エネルギーと環境保護であり、同時に優れた冷却効果を持っています。工場用エアコンは主に水冷式エアコンと水蒸発式エアコン（湿式カーテンエアコン）に分かれます。適用範囲は主に高湿度を必要とする場所（繊維、栽培など）であり、一部の屋内設置は設計に使用できます。

作業場の温度を人体に適した範囲に管理することで、従業員はより集中し快適に働けます。これにより生産効率や製品の品質が向上します。適切な温度環境では、設備が発生する熱を適時吸収または放出でき、設備を安定した温度環境に保つことで生産設備の寿命を延ばし、会社の次回のメンテナンスや更新コストを実質的に節約できます。
リポバッテリー100c工場では、高温エージング室などの特別な区域を除き、温度は一般的に23±2℃に管理されています。
水系統

リポバッテリー100cは水に弱いですが、生産には水が欠かせません。負極のコーティングに一般的に使用されるスラリー混合には脱イオン水が使われます。安定した温度を保つために冷却水の循環が必要です。
冷却水と冷凍水は温度だけでなく機能も異なります。冷却水は循環して熱を奪い冷却します。設備は稼働中に熱を発生し、過剰な熱は設備を損傷します。したがって、冷却水は循環して熱を奪い設備を維持する必要があります。

冷却水は冷却の機能を持ち、空調ユニットの末端で温度を下げるためによく使用されます。
リポバッテリー100c工場では通常、純水製造装置とチラーを使用します。純水製造装置は脱イオン水を準備するためのもので、導電率が要求値に達すると、リポバッテリー100cの負極スラリー混合や洗浄などの工程に使用されます。チラーは主に空調などのシステムで冷却・除熱の効果を得るために使われます。

リポバッテリー100c工場の補助設備：物流設備

物流設備は、ここでは主に搬送工具、パレット、物流ラインに分けています。

1) 搬送工具

リポバッテリー100c工場の搬送工具は、主に原材料や極片の輸送を担当しています。一般的に使用される搬送工具には、電動および油圧フォークリフト、リフトトラック、キャッシュラック、フラットベッドカート、AGVトロリーなどがあります。自動化があまり進んでいない工場や中間輸送工程が故障した場合には、これらの設備を使って輸送します。例えば、混合スラリーからコーティングへの輸送は通常パイプラインで行われますが、パイプラインが故障した場合はフォークリフトでスラリーバレルをコーティングエリアに運搬し、通常の生産が遅れないようにします。

2) トレイ

トレイが別に提案される理由は、トレイがバッテリー工場内のすべての半製品セルと完成セルの輸送および保管を担当しているためです。適切なトレイはセルをよく運び保護できます。3メートルの高さの棚からバッテリー満載のトレイが落ちたのを見たことがありますが、トレイは無傷でバッテリーは漏れておらず、地面だけが損傷しました。また、エレベーターに挟まれて変形、ねじれ、圧縮されたトレイも見ましたが、30分後には使用を続けられました。

リポバッテリー100c工場では、最も需要があるのは組立ラインと化学成分エリアです。組立ラインは小さなトレイで、一般的に1つか2つのコアを輸送します。バッテリー自体は直接輸送されません。ただし、コアの表面保護とトレイの清掃には注意が必要です。コアはケースの保護がなければ非常に壊れやすいです。化学成分エリアのパレットはバッテリーの輸送に使用されます。スペースを節約し効率を上げるため、化学成分は現在層状キャビネットのポイントタイプです。1つのキャビネットで数十個のバッテリーを同時に充放電でき、高所へは手動で輸送されます。クローゼットに行くのは現実的ではありません。

3) 物流ライン

物流ラインは物流機器を使用した輸送システムの総称です。パレットの輸送と配送には経路が必要で、高速道路を秩序正しく走行するのと同じです。現在、物流ラインの応用により工場の生産効率が大幅に向上しています。効率は無人工場の右腕でもあります。

リポバッテリー100c工場の物流ラインは主に組立ラインの後に集中しています。コアから巻き取った後、小さな専用トレイを通じてホットプレス、接着、予備溶接、シェル加工、カバー溶接などの工程を経て輸送されます。組立が完了すると、物流ラインを通じて化学成分および容量分離へ輸送されます。先ほど述べたように、化学成分容量は非常に高い三次元キャビネットである可能性があります。この時、スタッカーが必要で、満載のバッテリートレイを各層に運びます。キャビネットは積み上げられ、終了後に出荷され、物流ラインを通じて三次元倉庫に保管されます。これにより工場の効率が大幅に向上し、コストが削減されます。