リチウム電池セル焼成プロセスにおけるEX拡張IOモジュールの適用

リチウム電池の主要部品であるリチウム電池セルは、電池全体の性能と安全性を直接左右します。したがって、セル製造におけるベーキングプロセスは、製品の品質を保証するために不可欠です。

Decowell Remote IOは、お客様のニーズに応えることで信頼を獲得しています。
バッテリーコアのベーキングプロセスにおける安定性と高精度。

01 バッテリーセルベーキング業界の概要

セルベーキングは、リチウム電池セルの製造における重要なステップであり、内部の水分や揮発性物質を除去することを目的としています。これにより、セルの安定性が向上し、最終的なバッテリーの安全性と信頼性が確保されます。

適切にベーキングされていないセルは、大量の水分と揮発性化合物を含んでいます。これにより、短絡、膨張、さらにはバッテリー使用中の安全上の危険などの問題が発生する可能性があります。したがって、バッテリーの性能とユーザーの安全性を維持するためには、適切に制御されたベーキングプロセスが不可欠です。

02 バッテリーセルベーキング自動化における課題

ベーキング中に制御システムが確実に動作するように、IOモジュールは厳格な要件を満たす必要があります。

• 温度制御:

ベーキング温度は、ベーキング効果に決定的に影響します。温度が低すぎると、水分や揮発性物質が完全に除去されません。高すぎると、セルの内部材料が損傷する可能性があります。したがって、ベーキング温度は、バッテリーセルの材料、構造、および性能に基づいて正確に設定する必要があります。

Decowell EX拡張IOモジュール は、-10℃から55℃の環境で確実に動作し、一部のカスタムモデルは-30℃までの極寒にも対応できます。この広い温度範囲は、さまざまな産業環境との互換性を保証します。

• 湿度制御:

湿度も最適な範囲内に制御する必要があります。湿度が過剰になるとベーキング効率が低下し、湿度が低すぎると過乾燥になり、セルが損傷する可能性があります。

ベーキングプロセスでは、IOモジュールに接続されたセンサーからの高精度と高速応答が求められます。Decowell EXアナログモジュールは、12ビット分解能と0.1％精度を備えており、効果的な湿度監視と制御に必要な精度を提供します。

さらに、電気キャビネット内の水分はPCB基板を腐食させ、デバイスの寿命を縮める可能性があります。Decowellは、EX入出力モジュール を提供しており、オプションのコンフォーマルコーティング（「三防」塗料）により、酸性腐食や湿気などの過酷な条件に耐え、要求の厳しい産業プロセスでの耐久性を向上させています。

03 Decowell EXシリーズソリューション

このプロジェクトでは、機器が電力バッテリーのロジスティクス、スケジューリング、およびベーキング機能を管理し、バッテリーのスキャン、ローディング、バッファリング、ベーキング、水分検査、冷却、温度監視、およびアンローディングをカバーしています。

メインコントロールステーションは、オムロンNXシリーズPLCです。すべての信号は、EXシリーズモジュラーデジタルIOによって処理されます。各生産ラインは、約500のデジタルI/Oポイントと約120のアナログチャネルを処理し、マシンあたり1つのEXモジュラーIOシステムを使用します。

Decowellモジュールは、高温ベーキング環境下で優れた保護と安定性を示します。その安定した通信と迅速な応答は、従来の、より高価なシステムを効果的に置き換え、高性能でありながら費用対効果の高いソリューションを提供し、お客様から高く評価されています。

メインコントローラー: オムロンNXシリーズ
適用プロセス: バッテリーセルベーキング
プロジェクトIO構成: 1ラインあたり約500のデジタルポイントと120のアナログチャネル

04 EX拡張IOモジュールの特徴

EX拡張IOシステムは、アダプターモジュール、IOモジュール、電源モジュール、および端子モジュールで構成されています。安定した信頼性の高い動作を保証するために、厳格なEMCおよび温度試験を受けており、自動化ソリューションに最適です。

製品の特徴:

• 安定した通信、高速応答、簡単な操作、高効率

• 豊富なバスプロトコルサポート：EtherCAT、PROFINET、DeviceNet、CC-Link、EtherNET/IP、Modbus-RTU、CC-Link IEF Basicなど

• 幅広い信号の種類：デジタル、アナログ、温度、エンコーダー、および自由通信モジュールが利用可能

• コンパクトな構造：各IOモジュールは最大32のデジタルポイントをサポート

• 強力な拡張性：単一のアダプターは、高速カップリングスキャン速度で最大32のIOモジュールを拡張可能

• 簡単な設置：プラグイン端子付きの標準DIN35レールマウント、工具不要の設置