파우치 셀 디가싱 및 최종 실링용 수직형 2차 진공 실링기

파우치 셀 디개싱 및 최종 실링용 수직형 2차 진공 실링기 | TOB-LFVHS-200

제품 개요 및 주요 용도

TOB-LFVHS-200은 파우치형 리튬 이온 셀을 위한 수직형 2차 진공 실링기입니다. 이 장비는 일반적으로 디개싱(degassing) 및 최종 실링으로 알려진 2차 진공 최종 실링 공정을 수행합니다. 이 공정에서 포메이션(formation)이 완료된 파우치 셀을 수직으로 배치하고, 셀 내부에 발생한 가스를 배출하기 위해 천공한 뒤, 진공 상태에서 열 압착하여 파우치를 밀봉합니다. 이 공정은 포메이션 중에 생성된 내부 가스를 제거하고 셀을 재밀봉하여, 셀의 수명이 다할 때까지 셀을 보호하는 밀폐 상태를 완성합니다.

이 장비는 천공 및 실링 사이클 동안 셀을 고정하는 진공 챔버를 중심으로 제작되었습니다. 챔버 커버는 실린더에 의해 구동되고 리니어 가이드 부싱에 의해 안내되므로, 유연하고 정확하게 닫히며 챔버의 실링 요건을 유지합니다. 내부의 좌우 실링 헤드는 효율적인 열 전달과 전력 소비 절감을 위해 구리로 제작되었으며, 두 개의 리니어 가이드 부싱으로 안내되는 실린더에 의해 구동됩니다. 이를 통해 헤드의 움직임이 정확하게 유지되고 실링 후 실링 가장자리의 평행도가 보존됩니다. 좌우 실링 헤드의 압력은 압력 조절 밸브를 통해 독립적으로 조정되므로, 다양한 공정 요구 사항에 맞춰 실링 파라미터를 설정할 수 있습니다.

자동 천공 기능이 장비에 통합되어 있어, 실링 작업과 동일한 사이클 내에서 파우치의 가스 포켓이 열립니다. 진공도는 ≤ -96 kPa에 도달합니다(진공 펌프는 구매자 제공). 실링 헤드 온도는 실온에서 최대 250 °C까지 조정 가능하며 온도 제어 정밀도는 ± 1.5 °C입니다. 열 압착 압력은 0~7 kg/cm² 범위에서, 열 압착 시간은 0~99초 범위에서 조정할 수 있습니다. 실링 가장자리 폭은 5 ± 0.4 mm(고객 요구 사항에 따름)이며, 최대 실링 가장자리 크기는 200 mm입니다. 이 장비는 실링 두께 범위가 60~300 µm인 파우치 셀과 호환되며, 임의의 두 지점 간 실링 두께 차이는 15 µm 미만으로 유지됩니다.

TOB-LFVHS-200은 PLC 시스템으로 제어됩니다. 챔버는 내식성과 구조적 강성을 위해 알루미늄 합금으로 제작되었으며, 콤팩트하고 가벼운 구조(95 kg)로 설치가 쉽고 기존 파우치 셀 생산 라인이나 파일럿 라인에 통합하기 용이합니다. 이 장비는 다양한 배터리 사양을 수용하며, 규격 변경 시 조정이 간단하고 편리합니다.

주요 용도:

• 원통형이 아닌 평판형 셀 생산 라인 및 파일럿 라인에서 포메이션 후 2차 진공 최종 실링 단계를 수행하는 파우치 셀 제조업체.
• 디개싱 및 최종 실링 파라미터를 조정하고 검증해야 하는 파우치 셀 설계를 개발하는 배터리 R&D 연구소.
• 콤팩트한 독립형 실링 스테이션이 필요한 소비자용, 전력용 또는 특수 목적용 파우치 셀의 파일럿 및 소량 생산 업체.
• 파우치 셀에서 포메이션 가스를 배출하고 제어된 온도, 압력, 시간 하에서 진공 상태로 파우치를 밀봉해야 하는 모든 생산 공정.

TOB-LFVHS-200의 실링 가장자리 폭, 셀 두께 범위 및 실링 영역이 귀사의 파우치 셀 규격과 일치하는지 확인이 필요하십니까? 셀 도면을 지참하여 당사의 파우치 셀 공정 엔지니어에게 문의하십시오.

파우치 셀 생산에서 2차 진공 실링의 위치

파우치 셀 제조 순서에서 2차 진공 실링 단계는 포메이션 다음에 옵니다. 공정 경로는 다음과 같습니다:

• 전극 제조 및 스태킹 또는 와인딩을 통한 전극 조립체 생산.
• 파우치 성형 및 알루미늄 라미네이트 필름 포켓에 전극 스택 삽입.
• 상단 실링, 탭 주변의 파우치 밀봉.
• 전해액 주입 및 사전 실링.
• 포메이션, 이 과정에서 첫 번째 충방전 사이클이 SEI 층을 형성하고 파우치 내부에 가스를 발생시킵니다.
• 2차 진공 실링: 셀을 수직으로 배치하고, 진공 상태에서 가스 포켓을 천공하여 포메이션 가스를 배출한 뒤, 파우치를 열 압착합니다. 이 단계는 TOB-LFVHS-200에 의해 수행됩니다.
• 최종 트리밍, 폴딩 및 성형, 등급 분류, 완성된 셀의 테스트.

이 단계의 중요성은 가스가 셀에 미치는 영향에 있습니다. 포메이션 중에 생성된 가스는 파우치의 헤드스페이스에 모입니다. 이를 제거하지 않으면 가스가 전극 스택과 전해액 사이의 접촉을 줄이고, 국부적인 건조 영역을 만들며, 내부 저항을 높이고, 파우치를 팽창시킵니다. 이 모든 현상은 용량과 수명을 저하시킵니다. 천공 작업은 챔버가 진공 상태가 될 때 가스가 빠져나갈 수 있는 제어된 개구부를 만들며, 열 압착 작업은 셀이 챔버를 떠나기 전에 파우치를 밀봉합니다. 실링이 진공 상태에서 수행되기 때문에 완성된 실링 부위에는 가스가 잔류하지 않습니다.

TOB-LFVHS-200은 한 장비에서 천공 및 실링 기능을 모두 수행하므로, 사이클 내내 셀이 챔버 내에 위치합니다. 이는 두 개의 개별 작업 간의 핸들링을 줄이고 천공 지점과 실링 지점 사이에서 셀의 위치를 안정적으로 유지합니다.

TOB-LFVHS-200 작동 방식

TOB-LFVHS-200의 작동 순서는 파우치 셀의 수직 배치를 중심으로 구성됩니다:

• 셀 배치:파우치 셀을 수직 방향으로 장비에 넣고, 가스 포켓과 실링 가장자리가 천공 및 실링 구역에 정렬되도록 배치합니다.
• 챔버 닫힘:실린더에 의해 구동되고 리니어 가이드 부싱에 의해 안내되는 챔버 커버가 셀 위로 닫힙니다. 안내된 움직임은 커버를 정확하게 유지하고 챔버의 실링 요건을 유지합니다.
• 진공:챔버 내부를 ≤ -96 kPa까지 진공 상태로 만듭니다. 진공 펌프는 구매자가 제공합니다.
• 천공:자동 천공 기능이 파우치의 가스 포켓을 열어 포메이션 중에 생성된 가스가 진공 상태에서 셀 외부로 배출되도록 합니다.
• 열 압착:좌우 구리 실링 헤드가 실링 가장자리를 닫습니다. 헤드 온도(실온~250 °C, 조정 가능), 실링 압력(0~7 kg/cm², 압력 조절 밸브를 통해 측면별 조정 가능), 실링 시간(0~99초, 조정 가능)은 파우치 필름 및 공정 요구 사항에 따라 설정됩니다. 두 개의 리니어 가이드 부싱으로 안내되는 실린더 구동 헤드는 실링 가장자리의 평행도를 유지합니다.
• 사이클 완료:실링 시간이 경과하면 헤드가 풀리고 챔버가 열리며, 실링된 셀이 제거됩니다. 작업 속도는 시간당 ≥ 180회에 달하며, 실링 사이클당 약 0.2 L의 압축 공기가 소모됩니다.

제어 시스템은 PLC이며, 실링 파라미터는 각 셀 규격에 맞게 설정됩니다. 실링 가장자리 폭은 고객 요구 사항에 따라 생산되고(표준 사양은 5 ± 0.4 mm), 장비는 최대 실링 크기가 200 mm인 셀을 수용하므로 서로 다른 파우치 규격 간의 조정이 간단합니다.

TOB-LFVHS-200의 주요 엔지니어링 특성

• 효율적인 열 전달을 위한 구리 실링 헤드- 실링 헤드는 열전도율이 높은 구리로 제작되었습니다. 그 결과 실링 가장자리로의 효율적인 열 전달, 낮은 전력 소비, 실링 온도 도달 시간 단축이 가능하며, 이는 전도율이 낮은 재질의 실링 헤드와 비교하여 작업 효율을 높이고 에너지 소비를 줄이는 설계입니다.
• 좌우 헤드의 독립적인 압력 조절- 좌우 실링 헤드의 압력은 압력 조절 밸브를 통해 조절되므로 각 측면을 공정 요구 사항에 맞게 설정할 수 있습니다. 이러한 독립적인 조절 기능은 파우치 셀의 실링 가장자리에 걸쳐 발생할 수 있는 서로 다른 실링 조건을 지원합니다.
• 이중 선형 가이드 부싱이 장착된 실린더 구동 헤드- 두 실링 헤드 모두 실린더에 의해 구동되며 두 개의 선형 가이드 부싱에 의해 안내됩니다. 안내된 움직임은 유연하고 정확하여 실링 후 실링 가장자리의 평행도를 유지합니다. 이는 최종 실링의 핵심 품질 요구 사항인데, 가장자리가 고르지 않으면 완성된 셀의 실링 강도와 외관 모두에 영향을 미치기 때문입니다.
• 자동 피어싱 기능- 이 장비에는 자동 피어싱 기능이 탑재되어 있어 실링 사이클의 일부로 파우치의 가스 포켓이 자동으로 열립니다. 피어싱과 실링을 하나의 장비에서 통합 수행함으로써 두 작업 간의 셀 취급 과정을 줄여줍니다.
• 가이드 이동 방식의 실린더 구동 챔버 커버- 챔버 커버는 실린더에 의해 구동되며 선형 가이드 부싱에 의해 안내됩니다. 정확한 가이드 이동은 챔버의 실링 요구 사항을 보존하며, 이는 사이클 동안 진공 수준을 도달하고 유지하는 기반이 됩니다.
• 다양한 셀 사양과의 호환성- TOB-LFVHS-200은 다양한 배터리 사양을 수용하며, 새로운 규격으로의 조정이 간편하고 편리합니다. 조절 가능한 실링 온도, 압력, 시간과 결합되어 다품종 생산 및 개발 작업에 적합한 장비입니다.
• PLC 제어 시스템- 이 장비는 PLC에 의해 제어되며 챔버, 진공, 피어싱 및 실링 작업을 위한 시퀀스 제어와 실링 공정을 위한 매개변수 설정을 제공합니다.
• 알루미늄 합금 챔버 및 콤팩트한 구조- 챔버는 부식에 강하고 구조적 강성을 제공하는 알루미늄 합금으로 제작되어 공정 환경으로부터 내부 부품을 보호합니다. 이 장비는 L600 mm x W460 mm x H600 mm의 전체 크기와 95 kg의 무게로 콤팩트하고 가벼운 구조를 갖추고 있어 생산 현장이나 실험실에 큰 공간 차지 없이 설치할 수 있습니다. TOB-LFVHS-200은 작동이 간편하며 깔끔한 외관 디자인을 자랑합니다.

주요 기술 매개변수

주요 전기 및 표준 부품 브랜드

비고: 납기상의 이유로 공급업체는 고객에게 사전 통지 없이 시장 공급 상황에 따라 동급의 타 브랜드 부품을 선택할 권리가 있습니다.

실무 운영 권장 사항

• 진공 펌프: 본 장비는 ≤ -96 kPa의 진공 수준으로 지정되어 있으며, 진공 펌프는 구매자가 제공합니다. 챔버 용량에서 해당 수준에 도달하고 유지할 수 있는 펌프를 선택하여 장비의 진공 포트에 연결하십시오.
• 압축 공기 공급:본 장비는 0.5 - 0.7 MPa의 압축 공기가 필요합니다. 공급원을 깨끗하고 건조하게 유지하고, 실링 헤드 압력과 챔버 이동이 모두 공기압으로 작동하므로 생산 전에 압력을 확인하십시오.
• 실링 파라미터 설정:파우치 필름 사양에 따라 실링 헤드 온도를 실온에서 250 °C 범위 내로, 시간은 0 - 99 s 범위 내로 설정하십시오. 압력 조절 밸브를 사용하여 공정 요구 사항에 맞게 좌우 실링 헤드의 압력을 설정하십시오.
• 실링 가장자리 및 두께 제어:실링 가장자리 폭과 실링 두께 범위(60 - 300 µm)가 사용 중인 파우치 필름과 일치하는지 확인하십시오. 완성된 실링은 임의의 두 지점 간의 실링 두께 차이가 15 µm 미만으로 유지되도록 확인해야 합니다.
• 셀 배치: 파우치 셀을 수직으로 배치하고 가스 포켓과 실링 가장자리를 피어싱 및 실링 구역에 맞추어, 피어싱을 통해 포켓에서 가스가 배출되고 실링 헤드가 올바른 가장자리 위치에서 닫히도록 하십시오.
• 실링 헤드 유지보수: 구리 실링 헤드를 깨끗하게 유지하고 파우치 필름 잔여물이 없도록 하십시오. 헤드 표면의 오염은 열 전달과 실링 가장자리의 평탄도에 모두 영향을 미치므로 주기적으로 헤드 표면을 점검하십시오.
• 사이클 모니터링: 본 장비는 시간당 ≥ 180회 작동하며 실링 사이클당 약 0.2 L의 압축 공기를 사용합니다. 생산 중 공기 공급과 실링 파라미터를 모니터링하여 사이클을 일정하게 유지하십시오.

엔지니어링 FAQ

Q1: 2차 진공 실링이란 무엇이며, 파우치 셀에 왜 필요한가요?

2차 진공 실링은 포메이션 과정에서 발생한 가스를 배출하기 위해 파우치 셀에 구멍을 뚫은 다음, 진공 상태에서 열 실링하여 파우치를 밀봉하는 공정 단계입니다. 포메이션은 셀 내부에 가스를 발생시키며, 이 가스를 제거하지 않으면 전극과 전해질 간의 접촉이 감소하고 내부 저항이 증가하며 파우치가 부풀어 오르게 됩니다. TOB-LFVHS-200은 피어싱과 최종 실링 작업을 한 장비에서 수행하므로 셀이 사이클 내내 제자리에 유지됩니다.

Q2: 장비에 진공 펌프가 포함되어 있나요?

아니요. TOB-LFVHS-200은 ≤ -96 kPa의 진공 수준에 도달하며, 진공 펌프는 구매자가 제공합니다. 펌프는 챔버 용량에 대해 해당 수준에 도달하고 유지할 수 있어야 합니다.

Q3: TOB-LFVHS-200으로 어떤 파우치 셀을 처리할 수 있나요?

본 장비는 실링 두께 범위 60 - 300 µm, 고객 요구 사항에 따라 제작된 실링 가장자리 폭(표준 사양 5 ± 0.4 mm), 최대 실링 가장자리 크기 200 mm인 파우치 셀을 처리합니다. 최대 셀 크기는 도면(1000 x 600)에 표시된 바와 같습니다. 본 장비는 다양한 배터리 사양을 수용하며, 형식 전환은 간단한 조정으로 가능합니다.

Q4: 실링 품질은 어떻게 제어되나요?

실링 헤드 온도(실온 ~ 250 °C, 조절 가능), 열 실링 압력(0 ~ 7 kg/cm², 측면별 조절 가능), 열 실링 시간(0 ~ 99 s, 조절 가능)의 세 가지 파라미터가 함께 제어됩니다. 온도 제어 정확도는 ± 1.5 °C입니다. 실링 헤드는 효율적인 열 전달을 위해 구리로 제작되었으며, 실링된 가장자리가 평행을 유지하도록 이중 선형 가이드 부싱으로 안내됩니다. 완성된 실링은 임의의 두 지점 간의 차이가 15 µm 미만이어야 한다는 실링 두께 정확도 요구 사항에 따라 검증됩니다.

Q5: 자동 피어싱 기능은 어떤 역할을 하나요?

피어싱 기능은 실링 사이클 중에 파우치의 가스 포켓을 자동으로 엽니다. 챔버가 진공 상태가 되면 셀에서 가스가 빠져나가고, 동일한 사이클 내에서 파우치가 열 실링됩니다. 한 장비에서 피어싱과 실링을 통합하면 두 작업 간의 취급이 줄어들고 셀 위치가 안정적으로 유지됩니다.

Q6: 이 장비에는 어떤 유틸리티와 현장 조건이 필요한가요?

TOB-LFVHS-200은 220 V / 50 Hz의 전원(0.6 kW), 0.5 - 0.7 MPa의 압축 공기, 그리고 ≤ -96 kPa에 도달할 수 있는 진공 펌프(구매자 제공)가 필요합니다. 장비의 크기는 L600 mm x W460 mm x H600 mm이며 무게는 95 kg입니다.

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tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

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