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日本NGK絕緣子機器人生產「半固態電池」

2024-08-02科技

Enacera層壓工藝。從註液到 氣的後續過程足夠自動化,只需一名工人即可完成。

透過節省勞動力和整合地點來提高效率

NGK
的超小型、薄型鋰離子電池(LiB)「Enacera」。在組裝電池的NGK陶瓷裝置鶴工廠(山梨縣都留市),正在使用數碼技術來提高電池的安全性和可靠性。該公司設定了到2030年新業務銷售額超過1000億日元的目標,Enacera將在這一目標中發揮作用。由於需求預期增加,該公司計劃整合其生產基地以提高生產效率。

Enacera 的外部(中)印有「QR 碼」。建立了一個系統來跟蹤生產歷史

Enacera是一種半固態電池,將少量電解液浸漬到透過烘烤和硬化電極元件而制成的層壓陶瓷電池材料中。高產量是透過獨特的燒結技術實作的,該技術可以精確控制晶體取向。它還不含粘合劑,具有高容量、高耐熱性和長壽命等特點。

NGK 電子器材部門總經理 Takaaki Koizumi 表示:「我們一直在開發這種電池,目標是使其成為安全的電池。」鋰電池生產和使用過程中發生事故的原因之一是異物汙染。在這種情況下,公司決定利用擁有潔凈室環境的都留工廠。

鶴工廠將負責名古屋市熱田區生產的正極板等各種電極部件的組裝和檢查的最終工序。目前,該系統每月可生產約 200,000 個袋裝 Enacera 裝置,但大部份流程均由機器人自動化,以防止人類接觸,確保安全。

在每個部件被加工、層壓和組裝成電池的生產線中間,安裝了一台網絡攝影機來自動檢測電極尺寸和裂紋。此外,Enacera 的外部印有二維碼(QR 碼),可以追蹤電池何時以及經過了哪些流程。雖然電池預計將以多種方式和套用使用,但該公司建立了一個系統來確保電池生產的可追溯性(歷史管理)。

影響電池效能的註液過程也由機器人實作自動化。註入液體後,對電池進行充電,去除電池中積聚的氣體,並在運輸前對電池進行檢查。它的自動化程度很高,只需一名工人即可處理從堆疊零件到脫氣的所有工作。

目前,NGK絕緣子可處理三種類別的袋型和兩種類別的按鈕型Enacera。到目前為止,該公司「在關註客戶需求的同時縮小了品種範圍,從而提高了生產效率」,部門經理小泉說。由於預計需求將增加,該公司計劃將名古屋市熱田區的電極元件生產流程轉移至都留工廠,以進一步提高效率。目標是在幾年內實施這一舉措,作為一項節省勞動力、縮短制造周期和減少庫存的舉措。