一种CMF微型工厂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种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。该CMF微型工厂可执行以下工序完成NCE能量模块：S1、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、控制SES模块组装系统获取相应物料后，制造NCE能量模块；S3、控制FVS系统激活检测NCE能量模块并在常温老化工序对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。本实用新型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。低碳经济发展。低碳经济发展。

【技术实现步骤摘要】
一种CMF微型工厂


[0001]本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。

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，本技术旨在提供一种CMF微型工厂，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；
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]作为本技术的限定，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；
[0011]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；
[0012]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。
[0013]作为本技术的进一步限定，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；
[0014]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；
[0015]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。
[0016]作为本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；
[0017]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；
[0018]FVS虚拟电库控制柜与FVS虚拟电库之间电连接。
[0019]作为本技术的另一种限定，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；
[0020]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；
[0021]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。
[0022]由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，所取得的有益效果是：
[0023]（1）本技术提供的CMF微型工厂，打破了传统的厂房、生产线、设备以及风、电、水、暖配套设施概念，将制造NCE能量模块的所有工厂要素打散重整，分别以镶嵌方式用螺栓或者其它紧固件微型化集成、安装、固定在封装平台的相应部位并进行恒温恒湿的洁净封装，实现了NCE能量模块从物料投入到成品产出全过程的微型制造。本技术较目前国内外锂离子电池制造的高端水平：工艺路线约缩短60%、生产效率提高约60%、厂房占用面积减少约70%、恒温恒湿净化空间减少约90%、生产能耗降低约65%、生产岗位减少80%、制造成本降低约20%。
[0024]（2）本技术提供的CMF微型工厂的控制方法，采用组态软件使硬件节点大幅度减少85%、控制软件高度集成、运行效率高且安全可靠，适合大规模工业生产和推广应用。
[0025]本技术适用于对新能源汽车及各种化学储能中NCE能量模块的制造。
附图说明
[0026]下面结合附图及具体实施例对本技术作更进一步详细说明。
[0027]图1为本技术实施例1整体的结构示意图；
[0028]图2为本技术实施例1整体的内部结构示意图；
[0029]图3为本技术实施例1中MDS物料配送系统的结构示意图；
[0030]图4为本技术实施例1中SES模块组装系统的结构示意图；
[0031]图5为本技术实施例1中FVS激活虚拟电库的前视结构示意图；
[0032]图6为本技术实施例1中FVS激活虚拟电库的后视结构示意图；
[0033]图中：1、MDS物料配送系统；2、SES模块组装系统；3、FVS激活虚拟电库；4、APS辅助动力系统；
[0034]11、MDS粉体物料缓存器；12、MDS导电胶球磨装置；13、MDS卧式干浆本文档来自技高网...

【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、SE...

【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：新型
国别省市：