Máquina clasificadora automática de celdas de batería cilíndricas XWELL XW-BS05

Descripción general del producto

La XWELL XW-BS05 es una máquina clasificadora automática de celdas de batería cilíndricas diseñada para pruebas de alto rendimiento de voltaje y resistencia interna (RI) con clasificación multicanal automatizada. El equipo procesa celdas cilíndricas —incluyendo los formatos 18650, 21700, 26700, 32650 y 32700— a un rendimiento de 2.500 a 3.000 piezas por hora. Las celdas probadas se distribuyen en cinco canales de salida: cuatro canales para celdas aceptadas clasificadas por rangos de parámetros y un canal para celdas rechazadas (NG).

El sistema integra manejo mecánico, un mecanismo de alimentación, una estación de prueba y una arquitectura de control de clasificación basada en un controlador lógico programable (PLC). Una PC dedicada se encarga de la adquisición de datos de prueba, la calificación de voltaje y resistencia interna, y la exportación de datos en formato CSV. La estructura mecánica está construida con chapa metálica laminada en frío con un marco de aluminio, lo que resulta en un peso unitario de 200 kg y una huella de 1.000 * 1.000 * 1.600 mm.

Operando con una fuente de CA monofásica de 220 V / 50 Hz con un consumo de energía nominal de 1.000 W, la XW-BS05 requiere aire comprimido a 0,4–0,6 MPa para la actuación neumática del mecanismo de clasificación. Se puede integrar un escáner de código de barras opcional para la trazabilidad a nivel de celda, y los usuarios pueden elegir entre probadores de resistencia interna HOPE HK3561 y HIOKI BT3561 según los requisitos de precisión y presupuesto.

Características del producto

• Compatibilidad con celdas cilíndricas multiformato: El equipo acepta celdas cilíndricas, incluidos los formatos 18650, 21700, 26700, 32650 y 32700, cubriendo los tamaños de celda de iones de litio más comunes utilizados en el ensamblaje de paquetes de baterías.
• Salida de clasificación de cinco canales: Las celdas probadas se dirigen a cinco canales separados: cuatro para celdas aceptadas (OK) clasificadas por bandas de parámetros de voltaje y RI definidas por el usuario, y uno para celdas rechazadas (NG) que caen fuera de los rangos de tolerancia especificados.
• Rendimiento de 2.500–3.000 uds./h: La secuencia automatizada de alimentación, prueba y clasificación logra una velocidad de procesamiento de 2.500 a 3.000 celdas por hora, adecuada para líneas de producción de paquetes de baterías de volumen medio a alto.
• Pruebas integradas de voltaje y RI: Cada celda se somete a mediciones simultáneas de voltaje y pruebas de resistencia interna en la estación de prueba. El probador lee ambos parámetros y transmite los resultados al controlador para decisiones de clasificación en tiempo real.
• Arquitectura de doble control PLC y PC: Un controlador de movimiento y un PLC gestionan la secuencia mecánica —alimentación de celdas, manejo y enrutamiento de canales— mientras que una PC dedicada se encarga de la recopilación de datos de prueba, la calificación de voltaje y RI, el registro de datos y la exportación CSV.
• Sistema de alimentación automatizado: Las celdas se cargan en el depósito de entrada y son transportadas por un mecanismo de alimentación accionado por rodillos a la posición de prueba, donde las sondas con resorte hacen contacto con los terminales positivo y negativo de la celda para la medición.
• Gestión de datos basada en PC: El software de PC complementario registra todos los resultados de las pruebas y admite la exportación de datos al formato CSV, lo que permite la trazabilidad por lotes y la documentación de calidad para los registros de producción.
• Probador de RI de alta precisión opcional: Los usuarios pueden configurar la máquina con un probador de resistencia interna HOPE HK3561 o HIOKI BT3561, lo que permite diferentes requisitos de precisión y presupuesto para entornos de producción o laboratorio.
• Construcción mecánica robusta: El chasis y los componentes estructurales están fabricados con chapa metálica laminada en frío gruesa, con un marco de aluminio que proporciona rigidez y al mismo tiempo mantiene un peso unitario manejable de 200 kg.
• Integración opcional de escáner de código de barras: Se puede agregar un escáner de código de barras al sistema para la identificación y trazabilidad de celdas individuales, vinculando los datos de prueba a números de serie de celdas específicos para flujos de trabajo de garantía de calidad.
• Parámetros de clasificación ajustables: Los umbrales de clasificación de voltaje y resistencia interna se configuran a través del software de PC, lo que permite a los operadores definir múltiples bandas de aceptación en los cuatro canales OK según los requisitos de clasificación de producción.
• Huella compacta para integración en línea de producción: Con dimensiones de 1.000 * 1.000 * 1.600 mm, la XW-BS05 ocupa aproximadamente un metro cuadrado de espacio en el suelo, lo que facilita su integración en las líneas de ensamblaje de paquetes de baterías existentes.

Principio de funcionamiento

La XW-BS05 opera a través de un flujo de trabajo automatizado secuencial que combina manejo mecánico, medición eléctrica y clasificación neumática. El proceso comienza cuando las celdas cilíndricas se cargan en el depósito de entrada. Un mecanismo de rodillos motorizado avanza celdas individuales desde el depósito hacia la estación de prueba, manteniendo un espaciado de alimentación constante para un contacto de medición confiable.

En la posición de prueba, los contactos de sonda con resorte se acoplan a los terminales positivo y negativo de cada celda. El probador de resistencia interna conectado —un HOPE HK3561 o HIOKI BT3561 según la configuración— mide simultáneamente el voltaje de circuito abierto y la resistencia interna de la celda. Estos dos parámetros forman la base para todas las decisiones de clasificación posteriores. El ciclo de medición se sincroniza con el tiempo de alimentación mecánica para mantener el rendimiento sin comprometer la estabilidad del contacto.

El probador transmite los valores medidos al controlador del sistema, que compara las lecturas de voltaje y RI de cada celda con los umbrales de clasificación definidos por el usuario configurados en el software de PC. Basado en esta comparación, el controlador asigna la celda a uno de los cinco canales de destino. Luego, el PLC activa el mecanismo de clasificación neumática para dirigir la celda al canal de salida apropiado: uno de los cuatro canales OK que corresponden a diferentes grados de parámetros, o el canal NG para celdas que caen fuera de todas las ventanas de aceptación.

Toda la secuencia, desde la alimentación de la celda hasta la medición y el enrutamiento de canales, es coordinada por el controlador de movimiento y el PLC que trabajan en conjunto. La PC registra simultáneamente todos los datos de prueba —voltaje de la celda, resistencia interna, canal asignado y marca de tiempo— en un conjunto de datos estructurado que se puede exportar al formato CSV para informes de calidad por lotes y trazabilidad de producción.

El sistema neumático opera a una presión de aire comprimido de 0,4–0,6 MPa para accionar los actuadores de la puerta de clasificación, proporcionando la velocidad de respuesta necesaria para mantener el rendimiento nominal de 2.500–3.000 celdas por hora. El sistema de manejo mecánico utiliza superficies de contacto duraderas para minimizar la abrasión de la carcasa de la celda durante el transporte a través de las etapas de alimentación y clasificación.

Ventajas del producto

• Maneja cinco formatos de celdas cilíndricas (18650, 21700, 26700, 32650, 32700) en una sola máquina sin herramientas de cambio
• Salida de cinco canales con cuatro bandas de clasificación OK programables y un canal NG dedicado
• Medición dual de voltaje y resistencia interna en cada ciclo de prueba para una evaluación integral de la calidad de la celda
• El rendimiento de clasificación de 2.500–3.000 uds./h admite requisitos de producción de volumen medio a alto
• La secuencia mecánica controlada por PLC y la gestión de datos basada en PC operan como subsistemas independientes para mayor confiabilidad
• Umbrales de clasificación configurables por el usuario a través de la interfaz de software de PC sin necesidad de ajuste de hardware
• La exportación de datos CSV permite la integración con sistemas de ejecución de fabricación y bases de datos de calidad
• Ruta de actualización opcional del probador HIOKI BT3561 para aplicaciones que requieren mayor precisión de medición
• El escáner de código de barras opcional agrega trazabilidad por celda, vinculando los datos de prueba a la identidad de la celda individual
• El consumo de energía de 1000 W de la fuente monofásica estándar AC220V/50Hz se adapta a la mayoría de las instalaciones de producción

Industrias de aplicación

• Fabricación y clasificación de calidad de celdas de batería de litio cilíndricas
• Inspección de celdas entrantes en la línea de ensamblaje de paquetes de baterías 18650
• Clasificación y emparejamiento de celdas para la producción de módulos de baterías 21700
• Cribado de calidad de celdas para paquetes de baterías de herramientas eléctricas
• Clasificación de celdas para paquetes de baterías de bicicletas y scooters eléctricos
• Emparejamiento de parámetros de celdas para módulos de baterías de sistemas de almacenamiento de energía
• Pruebas de voltaje y RI de celdas para paquetes de baterías de electrónica de consumo
• Proveedores de servicios de prueba y clasificación de celdas de batería de terceros
• Pruebas de calificación para reciclaje de celdas de batería y segunda vida
• Caracterización y clasificación de celdas para investigación y desarrollo de baterías

Por qué elegir esta máquina

El rendimiento y la seguridad de los paquetes de baterías dependen en gran medida de la consistencia de las celdas. Cuando las celdas con resistencia interna o voltaje variables se ensamblan en un paquete serie-paralelo, el desequilibrio de corriente durante la carga y descarga acelera la degradación de las celdas más débiles. La XW-BS05 aborda esto combinando la medición automatizada de voltaje y RI con la clasificación física de cinco canales, lo que permite a los fabricantes de paquetes agrupar las celdas en bandas de parámetros estrechamente emparejadas antes del ensamblaje.

La arquitectura de doble control separa la automatización mecánica de la gestión de datos. El PLC y el controlador de movimiento manejan los requisitos en tiempo real de la alimentación de celdas, el tiempo de contacto de las sondas y la actuación de la clasificación neumática. Simultáneamente, el software de PC gestiona de forma independiente la adquisición de datos de medición, la lógica de comparación de umbrales y la exportación CSV. Esta separación significa que la carga de procesamiento de datos no afecta el tiempo del ciclo mecánico y, a la inversa, los ajustes mecánicos no interrumpen la continuidad del registro de datos.

La compatibilidad del equipo con cinco formatos de celdas cilíndricas —18650, 21700, 26700, 32650 y 32700— elimina la necesidad de múltiples máquinas de clasificación dedicadas a tamaños de celdas individuales. Esto es particularmente relevante para los fabricantes que producen paquetes de baterías en múltiples configuraciones o para fabricantes por contrato que atienden a clientes con diversas especificaciones de celdas. La ausencia de herramientas de cambio entre formatos de celdas reduce el tiempo de configuración y la intervención del operador entre las series de producción.

Con una tasa de clasificación de 2.500 a 3.000 celdas por hora, la XW-BS05 se ajusta a los requisitos de rendimiento de las operaciones típicas de ensamblaje de paquetes de baterías de pequeño a mediano tamaño. La ruta de actualización opcional del HOPE HK3561 al probador de RI HIOKI BT3561 proporciona flexibilidad para aplicaciones que exigen una mayor precisión de medición, mientras que el escáner de código de barras opcional agrega trazabilidad por celda para sistemas de gestión de calidad que requieren registros de datos de celdas individuales durante todo el ciclo de vida de producción.

Preguntas frecuentes