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引言

在新能源行業(yè)的不斷發(fā)展中，需要不斷進(jìn)行新材料的研發(fā)測(cè)試，除了需要測(cè)試一些常規(guī)的理化性能（粒徑、BET、XRD、SEM等等）外，更重要的是需要對(duì)這些新材料、新工藝制備的產(chǎn)品進(jìn)行初步的電化學(xué)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)，而扣式電池，作為新能源研發(fā)中的重要一環(huán)，其組裝質(zhì)量直接關(guān)系到材料性能的準(zhǔn)確評(píng)估。然而，傳統(tǒng)人工組裝扣電效率低、一致性差，成為了制約提升材料研發(fā)效率的“卡脖子”難題。元能科技推出的自動(dòng)扣電組裝系統(tǒng)（CAAS），用自動(dòng)化技術(shù)重新定義組裝標(biāo)準(zhǔn)，讓研發(fā)效率與數(shù)據(jù)可靠性雙提升！

人工組裝的7大痛點(diǎn)：效率與質(zhì)量的雙重困境

1.卷曲極片難對(duì)齊：單面涂布極片易卷曲，手動(dòng)組裝偏移率高，一致性差。

2.同心度全靠手感：物料直徑不一，手工放置難以量化管控，誤差累積。

3.過(guò)程無(wú)法溯源：異常數(shù)據(jù)難追溯，到底是組裝失誤還是材料問(wèn)題？無(wú)從查證。

4.批次管理混亂：手工記錄易出錯(cuò)，電池與信息錯(cuò)位風(fēng)險(xiǎn)高。

5.交叉污染隱患：同一鑷子夾持所有物料，正負(fù)極“串門”引發(fā)數(shù)據(jù)失真。

6.人員穩(wěn)定性差：新手需培訓(xùn)3個(gè)月，疲勞操作還會(huì)降低良率。

7.重復(fù)勞動(dòng)強(qiáng)度大：日組裝500-800顆電池，人工失誤率隨工作時(shí)間呈指數(shù)上升。

破局利器：自動(dòng)扣電組裝系統(tǒng)（CAAS）

核心優(yōu)勢(shì)：高精度機(jī)械手+AI視覺(jué)檢測(cè)+自動(dòng)封口裝置+全流程可追溯，實(shí)現(xiàn)“零誤差”組裝！

關(guān)鍵技術(shù)突破：

1.卷曲極片精準(zhǔn)抓?。?/p>

? 特殊吸盤平整吸附，CCD識(shí)別圓心；

? 機(jī)械手垂直下壓，極片接觸電解液后自動(dòng)舒展，避免偏移。

2.全流程智能管控：

? 雙CCD系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控物料狀態(tài)，自動(dòng)判定OK/NG；

? 二維碼掃碼+在線打標(biāo)，電池信息“一碼溯源”。

3.杜絕人為干擾：

? 封口壓力恒定，組裝一致性超熟練工人；

? 專料專夾，徹底告別交叉污染。

實(shí)測(cè)對(duì)比：設(shè)備VS人工，結(jié)果驚人！

實(shí)驗(yàn)方案：兩組人員分別進(jìn)行三元材料和硅基材料的手動(dòng)和設(shè)備組裝扣電，每組電池組裝12ea，組裝完成后進(jìn)行電性能測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果：

小結(jié)：

（1）三元材料充放電克容量自動(dòng)組裝的極差值為0.6~0.9mAh/g，σ值約0.25，人工組裝的極差值為1~2mAh/g，σ值約0.4；

（2）硅基材料充放電克容量自動(dòng)組裝的極差值為15~20mAh/g，σ值約4~6，人工組裝的極差值為20~40mAh/g，σ值約5~10；

（3）自動(dòng)組裝與人工組裝的扣電克容量平均值接近，但自動(dòng)組裝的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性優(yōu)于人工組裝。

應(yīng)用案例：三大材料實(shí)測(cè)驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)方案：分別準(zhǔn)備3組三元、LFP、石墨極片的平行樣，每組樣品沖20片；組裝三元、LFP時(shí)不進(jìn)行刷鋰片，組裝石墨時(shí)進(jìn)行刷鋰片。物料準(zhǔn)備就緒后，開(kāi)始使用自動(dòng)扣電組裝設(shè)備進(jìn)行電池組裝。

三元扣電數(shù)據(jù)：

小結(jié)：三元正極扣電組裝后的放電克容量一致性可以控制極差在1.5mAh/g的范圍內(nèi)，組內(nèi)放電克容量σ值可以達(dá)到0.4以內(nèi)。

LFP扣電數(shù)據(jù)：

小結(jié)：LFP正極扣電組裝后的放電克容量一致性可以控制極差在1.5mAh/g的范圍內(nèi)，組內(nèi)放電克容量σ值可以達(dá)到0.4以內(nèi)。

石墨扣電數(shù)據(jù)：

小結(jié)：石墨負(fù)極扣電組裝后的充電克容量一致性可以控制極差在2mAh/g的范圍內(nèi)，組內(nèi)充電克容量σ值可以達(dá)到0.5以內(nèi)。

未來(lái)展望：自動(dòng)化如何賦能新能源研發(fā)？

元能科技（廈門）有限公司成功研發(fā)的自動(dòng)扣電組裝系統(tǒng)（CAAS系列，IEST），標(biāo)志著扣電組裝即將邁入“標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代”。未來(lái)，隨著AI與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合，物料管理—組裝—測(cè)試全鏈路自動(dòng)化將成為可能，為新能源材料的快速迭代按下“加速鍵”！

關(guān)于元能

元能科技是一家專注于鋰離子電池檢測(cè)儀器研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，致力于為全球新能源領(lǐng)域提供領(lǐng)先的檢測(cè)解決方案與服務(wù)。

元能科技注重前沿技術(shù)研發(fā)，擁有材料、物理、化學(xué)、電化學(xué)、光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、人工智能等多學(xué)科多專業(yè)交叉的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，圍繞表征方法、設(shè)備技術(shù)、應(yīng)用方案等開(kāi)展自主研發(fā)，推出多款行業(yè)領(lǐng)先的新型儀器，獲得了多項(xiàng)發(fā)明專利及實(shí)用新型專利，服務(wù)于全球眾多材料企業(yè)、電芯企業(yè)、終端企業(yè)、科研院所、高校及政府檢測(cè)單位。同時(shí)，元能科技積極推動(dòng)建立行業(yè)上下游規(guī)范統(tǒng)一的檢測(cè)方法，主導(dǎo)或參與制定多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，助力新能源行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展！