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　　電池單元生產(chǎn)及其工藝發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了加快電池單元的生產(chǎn)速度，柏林工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種電池疊片工藝，從而提高產(chǎn)量。然而，更高的機(jī)器和工藝速度也對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出了更高的要求。SICK 傳感器在滿足這些要求方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

　　電池技術(shù) - 電動(dòng)汽車的核心

　　到 2030 年，大部分汽車將是電動(dòng)汽車。因此，電池產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，電池工廠的預(yù)計(jì)投資額已超過(guò) 2022 年全球產(chǎn)量的多倍。

　　電池生產(chǎn)的核心工藝是 加工電極箔 和 隔膜 。不同類型的電池采用不同的加工工藝。其中包括 卷繞膜幅 ，用于生產(chǎn)“Jelly Rolls”。各種堆疊工藝確保電池組由單個(gè)陽(yáng)極、陰極和隔膜組成。卷繞工藝具有高速和工藝穩(wěn)定的特點(diǎn)。而電池疊片則為電池的電氣性能提供了優(yōu)勢(shì)。這兩種工藝結(jié)合產(chǎn)生 Z 型折疊。在這種工藝中，單個(gè)電極片在折疊前就與隔膜相連。

　　高速堆疊是核心挑戰(zhàn)

　　在進(jìn)一步發(fā)展 電池單元 堆疊和 Z 型折疊過(guò)程中，提高堆疊速度是核心挑戰(zhàn)。柏林工業(yè)大學(xué)機(jī)床與工廠管理研究所的處理和裝配技術(shù)部教授 Franz Dietrich 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)致力于應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。其中一項(xiàng)任務(wù)是：在加快工藝流程的同時(shí)，不得影響堆疊電極片的定位精度。

　　與依靠多步拾放操作的傳統(tǒng)工藝相比，柏林工業(yè)大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種連續(xù)工藝流程：從拾放和處理到電極片的定位和對(duì)準(zhǔn)。與目前先進(jìn)的工藝相比，這種工藝流程能夠以每秒 2000 毫米的速度連續(xù)輸送材料，未來(lái)生產(chǎn)效率會(huì)大大提高

　　克服自動(dòng)化技術(shù)的限制

　　傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)如此高的設(shè)備運(yùn)行速度。在連續(xù)輸送過(guò)程中對(duì)各個(gè)電極片進(jìn)行定位和對(duì)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的傳感器在可編程邏輯控制器時(shí)鐘信號(hào)中采集數(shù)據(jù)無(wú)法做到。然而，SICK 傳感器能夠解決這一問(wèn)題。

　　柏林工業(yè)大學(xué)機(jī)床與工廠管理研究所的處理和裝配技術(shù)部研究組長(zhǎng) Arne Glodde 博士解釋說(shuō)：“通過(guò)結(jié)合使用 SICK 的快速檢測(cè)傳感器和 Beckhoff 的 XFC 技術(shù)的時(shí)間戳，我們可以擺脫在可編程邏輯控制器時(shí)鐘信號(hào)中采集數(shù)據(jù)的方式，充分利用傳感器速度。”

　　為此同時(shí)采用了 SICK 的兩種傳感器解決方案：WLL180T-2 光纖傳感器的響應(yīng)時(shí)間 ≤ 16 µs，開(kāi)關(guān)頻率高達(dá) 31.2 kHz。此外，光纖傳感器還可以集成到狹窄的安裝空間中。

　　使用 SICK 的 KTS Prime 色標(biāo)傳感器 甚至可以提高測(cè)量分辨率和進(jìn)給速度：開(kāi)關(guān)頻率高達(dá) 70 kHz，響應(yīng)時(shí)間可達(dá) 3 µs。在柏林工業(yè)大學(xué)的工藝流程中使用了由光纖傳感器或 KTS Prime 色標(biāo)傳感器組成的傳感器對(duì)。通過(guò)這種方式，可以檢測(cè)到進(jìn)給方向上的電極片位置以及電極片前沿的角度，并在必要時(shí)進(jìn)行修正。

　　光纖傳感器

　　掃描范圍和性能的國(guó)際引領(lǐng)者

　　WLL180

　　色標(biāo)傳感器

　　創(chuàng)新的 TwinEye-Technologie 提升對(duì)比度識(shí)別

　　KTS Prime

　　但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠：柏林工業(yè)大學(xué)的專家們還在繼續(xù)研究如何加快電池單元的 Z 型折疊過(guò)程，并與 SICK 合作進(jìn)一步開(kāi)發(fā)電池生產(chǎn)。