叠片机的直驱技术应用以及高精度解决方案

叠片机是锂电池中段生产(电芯组装环节)的核心设备，用于将正/负极片与隔膜交替堆叠形成电芯裸电芯。工艺本质是将模切后的单体极片与隔膜逐层堆叠(片状物料)，主流流程是将隔膜呈现Z形折叠，机械手交昔放置正负极片，空间利用率更优，比卷绕电池能量密度高约5%，降低断裂风险安全性好，尤其在大尺寸方形/软包电池领域应用逐渐增加，随着叠片机对隔离膜张力控制和极片移送精度提升要求越来越高，直驱技术已成为提升叠片效率与精度的关键技术，设备需要长时间运行，电机或者模组需要足够稳定才可以满足叠片设备效率需求。

锂电池叠片设备当前面临的挑战很多，效率要求高，单工位0.16s/pcs,甚至会更快，设备轴数较多通常150-300轴，需要考虑到多轴协同时出现的大量干扰问题，加速度约3-8g，速度最高需要到4m/s~5m/s，高速冲击下保持±1um精度，杜绝振动引发的电芯形变，特别是数码电池，对整个电芯的精度要求较高，整机运行的稳定性(振动)会影响到电池电芯精度，满足运动指标的情况下，运行部分轻量化，并需要保证刚性等，针对叠片机各个不同工位，如:送料，叠片平台，隔膜缓存，对位，搬运，叠片及压片等，雅科贝思都可以提供相应的产品解决方案:
1.料带送料，推荐无框力矩电机或者ADR系列电机和搭配专用伺服驱动器，电机与主动辊连接，主动辊通过摩擦的方式带动从动辊，料带从主动辊与从动辊穿过，电机运行特定的角度，实现需求的送料长度;
2.极片搬运，用于极片的搬运，将极片从出片位置取出，放到对位位置，或者从对位位置放到叠片平台一般是XZ的结构;X轴加速度要求3-6g，速度3-5m/s,推荐使用AKM系列或AKH系列直线电机或模组与专用伺服驱动。X轴可选多动子结构2-5轴，要求内侧动子长度需要小，持续推力足够大。Z轴末端主要是取放极片需要的结构件，加速度要求3-8g，电池极片越小，需要求的加速度就越高，推荐DD马达与专用伺服驱动器。
3.叠片平台，用于承载叠片台，带动电芯前后运动，使极片可以不断叠加，直至形成需要的层数，形成电芯，有单动子结构，行程300-500mm，加速度2.5-6g左右，速度3m/s-5m/s，推荐使用AKM系列直线电机或模组与专用伺服驱动器，同时随着叠片平台技术的发展，逐步由单动子结构演变为多动子平台的发展趋势。
4.隔膜缓存，用于锂电池中隔膜的快速拉取与释放，电机带动滚轮，滚轮上通过隔膜，加速度5-89左右，推荐使用AUM系列无铁芯直线电机或模组和专用的伺服驱动器。

雅科贝思针对叠片机各工位核心需求，以高稳定性、高精度的电机及伺服驱动产品，精准破解多轴协同、高速冲击、精度控制等行业痛点，适配不同规格电池生产场景。凭借成熟的技术方案与可靠的产品性能，为叠片机高效稳定运行提供全方位支撑，助力锂电池中段生产提质增效、突破技术瓶颈。

审核编辑 黄宇