全球电动汽车市场的快速增长对电池的生产速度和效率提出了很高要求， 只有使用智能的高性能自动化解决方案才能满足这些要求。我们的控制技术可实现电池所有生产过程的端到端自动化：从电芯生产到电池模组和电池包组装。基于 PC 的控制技术可为所有电池制造设备类型带来优势，无论是圆柱电池、叠片电池还是方形电池生产设备。我们也可为各类电池技术提供全方位解决方案：从锂聚合物电池到固态电池再到磷酸铁锂电池。
倍福可确保您在电池制造行业中的领先地位：
- 周期时间短，速度快
- 所有控制功能都整合在同一个平台中，优化同步
- 执行复杂的运动控制任务，最多支持 255 个轴
- 硬件和软件可灵活扩展
倍福控制技术适用于控制电池生产中的所有工艺步骤
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基于 PC 的控制技术助力优化所有生产流程：
高精度锂电池极片卷绕
圆柱电池生产中使用的卷绕工序包括将一个正极片、一个负极片和两个隔膜卷绕成一个裸电芯， 这需要精度和速度都特别高。
我们的基于 PC 的自动化控制解决方案能够以高度同步的方式控制机器视觉系统、运动控制任务以及与 I/ O 的通信，以最大限度地提升电池电芯卷绕效率。这样不仅能够保证高精度卷绕，同时还能提高产出。
倍福针对卷绕工艺的产品亮点：
- 机器视觉产品系列：可与所有控制过程同步的图像处理解决方案
- TwinCAT 运动控制：模块化的软件解决方案，用于复杂的运动控制任务，例如，快速、高精度地同步连续的时钟过程
- 分布式驱动技术：集成有伺服驱动器的伺服电机
- 带精确时间戳功能的 EtherCAT 高速现场总线
高速高精度的电池叠片
软包电池一般采用叠片工艺进行生产：正极或负极材料电极片放置在隔膜层之间，例如，采用 Z 型叠片工艺。Z 型叠片工艺与圆柱电池的卷绕工艺类似，高精度和高速度是关键。
通过我们的模块化 TwinCAT 自动化软件，在电池叠片过程中，即使是高度复杂的运动控制任务也可以真正高精度地完成， 最多能够同步控制 255 根轴。在硬件方面，我们有大量不同性能等级的驱动产品可供选择。
倍福针对叠片工艺的产品亮点：
- TwinCAT Motion Control：最多可同步控制 255 个轴，同时集成了机器人运动学
- 紧凑型驱动技术：即使是在最狭小的安装空间内也能运行的运动控制解决方案
- XPlanar：用于输送或叠片过程的平面悬浮式电机系统
灵活的电池输送解决方案
电池在装配注液完成会经过第一次充放电和进一步的电池老化，然后被输送至各个货架存储系统。这主要依靠辊筒输送机和 AGV 完成。
在电动辊筒输送机系统的控制方面，我们使用的是结构极为紧凑的 EtherCAT 端子盒 EP7402。此外，我们的 XTS 和 XPlanar 智能输送系统让您能够完全重构并且灵活地设计现有的输送流程。
倍福针对电池输送过程的产品亮点：
- EP7402 EtherCAT 端子盒：用于电动辊筒输送机系统的紧凑型控制器
- 采用 NCT 的 XTS：在输送过程中即可完成搬运和质量控制
- XPlanar：具有最大灵活性的悬浮式产品输送
用于电池模组和电池包组装的高性能机器人解决方案
电动汽车上配备的动力电池由电池组组装成模组，然后再组装成较大的电池包。在模组组装过程中，必须在极短的时间内将单体电池胶合和焊接在一起。这时就需要使用高精度机器人解决方案快速准确地定位。
TwinCAT 通过模块化软件库控制所有常见的机器人运动：直接集成到中央控制平台上，确保大幅提升设备性能和效率。
倍福针对电池模组组装的产品亮点：
- TwinCAT Kinematic Transformation：将所有常见的机器人运动学集成到 TwinCAT 控制平台中
- 用于龙门架或 Delta 拾放机器人的高动态伺服电机
- 单电缆技术：降低了连接伺服电机时所需的安装和布线成本
运用高效的机器视觉技术精准实施电池视觉检测
每个制造出来的电池上都有条形码或二维码，以便日后可以精确地追踪电池生产信息。生产线末端的视觉检测系统可确保所有电池最终都能经过严格的质量检测并贴上标签。这通常发生在电池输送过程中。
完整的倍福机器视觉系统可将图像处理解决方案集成到控制平台中。使用 XPlanar 系统还提高了可追溯性，因为图像处理的数据可以与 XPlanar 动子的位置数据相结合。
倍福针对最终检验的机器视觉系统：
- 全系列硬件产品：用于图像采集的相机、光源和视觉单元
- TwinCAT Vision：将图像处理解决方案无缝集成到 TwinCAT 控制平台中
- 全集成在 EtherCAT 中，支持实时应用
针对电池组测试的高精度测量技术
在将单个电池组装成电池模块，然后再将这些模块组装成电池组的过程中，必须对整个系统的电特性和热特性进行全面测量。例如，系统会在电池经历多次充电循环后检测各个电池组的温度。
通过倍福 I/O 模块可集成所有常见的传感器。这样，就可以将测量功能直接集成到控制系统中。ELM 系列中有各种 EtherCAT 测量端子模块可用于实现高精度数据采集。
倍福针对所有检测和测试装备的测量技术：
- ELM3002-0205 适用于测量电池和发电机等设备的电压
- ELM3348-0003 专为使用热电偶进行高精度温度测量而设计
- ELM 系列中还有多种测量端子模块可用于实现其它测量任务
- 通过相应的通信端子模块集成外部测量设备
已在全球范围内实施：倍福在电池制造和电动汽车领域的应用
高精度高效率的自动化锂离子电池模组生产线
全球电动汽车市场的快速增长需要锂离子电池的生产特别高效。Manz 公司的 BLS 500 激光焊接系统可以通过高精度的焊接方式将单体电池连接成电池模组。Manz 的图形化编程工具和虚拟调试工具，以及倍福基于 PC 的高速控制技术以及基于此技术实现的连续 OPC UA 通信确保了高效率的生产。
XTS 磁驱柔性输送系统替代速度缓慢的拾放装置
低成本的锂离子电池（LIB）是实现交通工具全面电动化的关键，但锂电子电池生产成本一直居高不下。柏林工业大学的研究人员正使用 Z 型叠片电池连续制造装置取代迄今为止一直使用的传统拾放装置，加快锂离子电池生产速度。倍福的 XTS 磁驱柔性输送系统在其中发挥了关键作用。
专为汽车和电池行业打造的自动化解决方案
S4 Integration 是一家南非企业，专注于为汽车和储能行业精心打造专用的端到端工业自动化及软件解决方案。来自 S4 Integration 公司的客户经理 Shaun Erasmus 详细阐述了他们与与倍福之间的合作。
