锂电池生产工艺里的安全

文:皮尔磁中国2023年第三期

  随着新能源汽车的迅速崛起,锂电行业也迎来了爆 发式的增长。锂电池的生产工艺流程较为复杂,不同的电 池类型其生产工艺流程也存在差异,但制造流程却大致相 同,分别为前段工序(极片制作),中段工序(电芯制 作)以及后段工序(化成分容及电池组装)。

  锂电池是一种能量密度很高的电源,其生产技术正在 逐渐发展成熟。在锂电池的生产过程中存在着一些安全隐 患,如:高温、高压、易燃、易爆等,因此在电池的生产 制造过程中对相关设备的精度、稳定性、自动化程度都有 着极高的要求。

  1 注液环节的安全防护

  锂电池注液是锂离子电池生产中的一个重要环节,涉 及到注液机、隔膜、极片、电解液等多个生产流程。在这 个过程中,自然也存在着不少潜在的风险,比如操作人员 对电池注液机的误操作,或者注液机本身的控制系统存在 问题导致电机和气缸等存在机械风险等。

  下面介绍一下皮尔磁(Pilz)是如何帮助客户实现注 液机的安全防护的。

  在中段工序的某注液机,它大约有40多个安全门, 每个安全门都要实现安全联锁监控及锁定功能。

  在皮尔磁(Pilz)的解决方案中,结合现有对开门上 的主副门结构进行了如下的设计:

  • 其一:  在主门上使用带锁定功能的PSEN  me5系列 安全联锁开关;

  • 其二:在副门上使用不带锁定功能的PSEN  me4系 列安全联锁开关;

  • 受机械结构上的限制,副门必须先于主门关闭才能 正常闭合。如果主门先关闭则会挡住副门的门舌,导致副 门不能正常关闭。

  只需要一套带锁定功能的安全联锁开关以及一套不 带锁定功能的安全联锁开关,即可实现安全联锁与锁定功 能,在实现安全的同时也节约了成本。

  2 强大的控制系统为注液提供安全守护

  注液设备的安全控制系统也不容忽视,皮尔磁的 PNOZ  multi可配置安全控制器是不错的选择,它的应用 非常灵活,无论是简单的小型设备(如测试机),还是复 杂的,拥有几十个安全功能需求的中大型设备(例如注液 机、模组组装线等),PNOZ  multi都可以根据不同设备 的实际需求,通过扩展模块的灵活组合来满足客户需求。

  借助图形化的软件工具PNOZmulti Configurator, 即便是从来没有编程经验的新手,也可以非常快速、轻松 地构建设备的安全程序。除此之外,广泛的现场总线及通 讯模块可以提供与上位机的对接能力。

  皮尔磁(Pilz)的安全解决方案,应用非常广泛,适 用于机械工程的各个领域,  如新能源、汽车、机器人应 用、风电及铁路技术等。


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