一种CMF微型工厂及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种CMF微型工厂及其控制方法，其中的CMF微型工厂包括封装平台以及集成并封装在封装平台上的MDS物料配送系统、SES模块组装系统、FVS激活虚拟电库和APS辅助动力系统。其中的控制方法包括：S1、资源配置：控制MDS物料配送系统自动缓存物料、制备正极干浆和负极干浆；S2、模块合成：控制SES模块组装系统获取相应物料后，制造NCE能量模块；S3、激活检测：控制FVS系统激活检测NCE能量模块并对NCE能量模块充放电储能作虚拟电库；且上述步骤进行时，控制APS辅助动力系统为各系统要素提供符合NCE能量模块制造工艺要求的工况条件。本发明专利技术实现了对锂离子电池制造工厂大规模集成的微型化制造，提高了效率、减少了能耗、降低了成本，有效推动了低碳经济发展。有效推动了低碳经济发展。有效推动了低碳经济发展。

【技术实现步骤摘要】
一种CMF微型工厂及其控制方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池制造
，涉及一种大规模集成的、微型化的锂离子电池制造工厂,具体地说是一种CMF微型工厂及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前国内外锂离子电池制造工厂的生产线复杂冗长且高度同质化，造成了巨大的人力、物力、财力以及能源浪费。以年产1Gwh锂离子电池计算：固定资产投资约5亿元人民币、厂房占用面积约4万
㎡
、用工岗位约600个、生产过程能耗约4500万kwh，生产成本高企不下。致使在纯电动汽车的制造成本中仅动力电池就占据了约45%。
[0003]并且，在复杂且基本类同的锂离子电池单体结构及其制造工艺的制约下，锂离子电池制造工厂的生产线很难进行突破性改造或升级。迫于生产成本高企不下的压力，大多数的升级改造都是“修修补补”甚至降低控制要求。但这些提高效率、降低人力、物力、财力以及能源消耗的技术手段都是非常有限的，甚至是徒劳的，而且降低控制要求导致的电池寿命短、安全隐患大的问题也十分凸显。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的以上不足，本专利技术旨在提供一种CMF微型工厂及其控制方法，以实现对锂离子电池制造工厂大规模集成的微型化制造，进而提高效率、减少能耗、降低成本，以推动低碳经济发展。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种CMF微型工厂，包括封装平台以及按照NCE能量模块制造工序集成并镶嵌封装在封装平台上的MDS物料配送系统、SES模块组装系统、FVS激活虚拟电库和APS辅助动力系统；其中，MDS物料配送系统无缝连接SES模块组装系统，用于自动缓存物料、制备正极干浆和负极干浆，并将物料配送至SES模块组装系统的对应工序中；SES模块组装系统无缝连接FVS激活虚拟电库，用于完成NCE能量模块的制造，并将NCE能量模块配送至FVS激活虚拟电库中；FVS激活虚拟电库用于完成对NCE能量模块的激活检测以及在常温老化工序的充放电储能；APS辅助动力系统用于为MDS物料配送系统、SES模块组装系统、FVS激活虚拟电库提供符合NCE能量模块制造工艺要求的工况条件。
[0006]作为本专利技术的限定，所述MDS物料配送系统的构成要素根据NCE能量模块制造工序设计而成，包括以镶嵌方式固定在封装平台上的MDS粉体物料缓存器、MDS导电胶球磨装置、MDS卧式干浆混料装置和MDS零部件立体库；其中，MDS粉体物料缓存器、MDS导电胶球磨装置、MDS卧式干浆混料装置以及SES模块组装系统之间按照NCE能量模块制造工序通过输送管道无缝连接；MDS零部件立体库与SES模块组装系统之间按照NCE能量模块制造工序通过配送机
构无缝连接。
[0007]作为本专利技术的进一步限定，所述SES模块组装系统的构成要素根据NCE能量模块制造工序设计而成，包括至少一组以镶嵌方式固定在封装平台上的SES制膜装置、SES锂电纸复合装置、SES锂电纸立体烘箱、SES容量单元组焊装置、SES能量单元组焊装置和SES模块扣配装置；其中，SES制膜装置、SES锂电纸复合装置、SES锂电纸立体烘箱、SES容量单元组焊装置、SES能量单元组焊装置、SES模块扣配装置以及FVS激活虚拟电库之间按照NCE能量模块制造工序通过配送机构无缝连接；SES锂电纸复合装置、SES模块扣配装置分别与MDS零部件立体库按照NCE能量模块制造工序通过配送机构无缝连接。
[0008]作为本专利技术的再进一步限定，所述FVS激活虚拟电库的构成要素根据NCE能量模块制造工序设计而成，包括至少一组以镶嵌方式固定在封装平台上的FVS真空烤箱、FVS注液箱、FVS静置箱、FVS激活箱、FVS工况定容箱、FVS高温老化箱、FVS虚拟电库和FVS虚拟电库控制柜；并且，FVS真空烤箱、FVS注液箱、FVS静置箱、FVS激活箱、FVS工况定容箱、FVS高温老化箱、以及FVS虚拟电库之间按照NCE能量模块制造工序通过配送机构无缝连接；FVS虚拟电库控制柜与FVS虚拟电库之间电连接。
[0009]作为本专利技术的另一种限定，所述APS辅助动力系统的构成要素包括以镶嵌方式固定在封装平台上的APS变压器、APS制氮机、APS空气压缩机、APS真空泵、APS溶剂回收器、APS模温机、APS制冷系统、APS净化系统和APS控制柜；其中，APS变压器、APS制氮机、APS空气压缩机、APS真空泵、APS溶剂回收器、APS模温机、APS制冷系统和APS净化系统均按照NCE能量模块制造工序对应连接MDS物料配送系统、SES模块组装系统或者FVS激活虚拟电库；APS控制柜分别电连接APS变压器、APS制氮机、APS空气压缩机、APS真空泵、APS溶剂回收器、APS模温机、APS制冷系统和APS净化系统。
[0010]本专利技术还公开了一种CMF微型工厂的控制方法，该控制方法用于控制上述CMF微型工厂完成制造NCE能量模块的资源配置、生产执行，它包括按顺序依次进行的以下步骤：S1、资源配置：控制MDS物料配送系统自动缓存物料、制备正极干浆和负极干浆，然后将物料配送至SES模块组装系统的对应工序中；S2、模块合成：控制SES模块组装系统获取物料后，制造NCE能量模块；S3、激活检测：控制FVS激活虚拟电库获取NCE能量模块后，对NCE能量模块进行激活检测，制得成品；上述步骤进行时，控制APS辅助动力系统为MDS物料配送系统、SES模块组装系统、FVS激活虚拟电库提供符合NCE能量模块制造工艺要求的工况条件。
[0011]作为本专利技术的限定，步骤S1中：首先，控制MDS粉体物料缓存器将自动缓存后的电池正负极原辅粉料及溶剂按配比要求输送至MDS导电胶球磨装置；其次，控制MDS导电胶球磨装置制备导电胶；其三，控制MDS粉体物料缓存器和MDS导电胶球磨装置，将电池正负极原粉料及导
电胶按配比要求输送至MDS卧式干浆混料装置；其四，控制MDS卧式干浆混料装置制备正极干浆、负极干浆，并输送至正负极干浆分料器中。
[0012]作为本专利技术的进一步限定，步骤S2中：首先，控制SES制膜装置从正负极干浆分料器中按工艺要求获取正极干浆、负极干浆分别制备正负极膜；其次，控制SES锂电纸复合装置按工艺要求从SES制膜装置中获取正负极膜、从MDS零部件立体库中获取电池隔离膜、集流体，制备复合锂电纸并裁切成单片锂电纸；其三，控制SES锂电纸立体烘箱按工艺要求获取单片锂电纸热风烘干定型；其四，控制SES容量单元组焊装置按工艺要求获取烘干的单片锂电纸堆叠并组焊制备容量单元；其五，控制SES能量单元组焊装置按工艺要求获取容量单元堆叠组焊制备能量单元；其六，控制SES模块扣配装置按工艺要求从SES能量单元组焊装置获取能量单元、从MDS零部件立体库获取NCE壳体，并将NCE壳体扣装在能量单元上制备NCE能量模块。
[0013]作为本专利技术的再进一步限定，步骤S3中：首先，控制FVS真空烤箱从SES模块扣配装置中获取NCE能量模块，真空烘烤制备干燥NCE能量模块；其次，控制FVS注液箱获取干燥NCE能量模块，加注电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMF微型工厂，其特征在于：包括封装平台以及按照NCE能量模块制造工序集成并镶嵌封装在封装平台上的MDS物料配送系统、SES模块组装系统、FVS激活虚拟电库和APS辅助动力系统；其中，MDS物料配送系统无缝连接SES模块组装系统，用于自动缓存物料、制备正极干浆和负极干浆，并将物料配送至SES模块组装系统的对应工序中；SES模块组装系统无缝连接FVS激活虚拟电库，用于完成NCE能量模块的制造，并将NCE能量模块配送至FVS激活虚拟电库中；FVS激活虚拟电库用于完成对NCE能量模块的激活检测以及在常温老化工序的充放电储能；APS辅助动力系统用于为MDS物料配送系统、SES模块组装系统、FVS激活虚拟电库提供符合NCE能量模块制造工艺要求的工况条件。2.根据权利要求1所述的一种CMF微型工厂，其特征在于：所述MDS物料配送系统的构成要素根据NCE能量模块制造工艺设计而成，包括以镶嵌方式固定在封装平台上的MDS粉体物料缓存器、MDS导电胶球磨装置、MDS卧式干浆混料装置和MDS零部件立体库；其中，MDS粉体物料缓存器、MDS导电胶球磨装置、MDS卧式干浆混料装置以及SES模块组装系统之间按照NCE能量模块制造工序通过输送管道无缝连接；MDS零部件立体库与SES模块组装系统之间按照NCE能量模块制造工序通过配送机构无缝连接。3.根据权利要求2所述的一种CMF微型工厂，其特征在于：所述SES模块组装系统的构成要素根据NCE能量模块制造工艺设计而成，包括至少一组以镶嵌方式固定在封装平台上的SES制膜装置、SES锂电纸复合装置、SES锂电纸立体烘箱、SES容量单元组焊装置、SES能量单元组焊装置和SES模块扣配装置；其中，SES制膜装置、SES锂电纸复合装置、SES锂电纸立体烘箱、SES容量单元组焊装置、SES能量单元组焊装置、SES模块扣配装置以及FVS激活虚拟电库之间按照NCE能量模块制造工序通过配送机构无缝连接；SES锂电纸复合装置、SES模块扣配装置分别与MDS零部件立体库按照NCE能量模块制造工序通过配送机构无缝连接。4.根据权利要求3所述的一种CMF微型工厂，其特征在于：所述FVS激活虚拟电库的构成要素根据NCE能量模块制造工艺设计而成，包括至少一组以镶嵌方式固定在封装平台上的FVS真空烤箱、FVS注液箱、FVS静置箱、FVS激活箱、FVS工况定容箱、FVS高温老化箱、FVS虚拟电库和FVS虚拟电库控制柜；并且，FVS真空烤箱、FVS注液箱、FVS静置箱、FVS激活箱、FVS工况定容箱、FVS高温老化箱以及FVS虚拟电库之间按照NCE能量模块制造工序通过配送机构无缝连接；FVS虚拟电库控制柜与FVS虚拟电库之间电连接。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的一种CMF微型工厂，其特征在于：所述APS辅助动力系统的构成要素包括以镶嵌方式固定在封装平台上的APS变压器、APS制氮机、APS空气压缩机、APS真空泵、APS溶剂回收器、APS模温机、APS制冷系统、APS净化系统和APS控制柜；其中，APS变压器、APS制氮机、APS空气压缩机、APS真空泵、APS溶剂回收器、APS模温机、APS制冷系统和APS净化系统均按照NCE能量模块制造工序对应连接MDS物料配送系统、SES
模块组装系统或者FVS激活虚拟电库；APS控制柜分别电连接APS变压器、APS制氮机、APS空气压缩机、APS真空泵、APS溶剂回收器、APS模温机、APS制冷系统和APS净化系统。6.一种CMF微型工厂的控制方法，其特征在于：该控制方法用于控制权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王卫润东，
申请(专利权)人：萨姆蒂萨集成设备设计邢台有限公司，
类型：发明
国别省市：