当数层由极片和隔膜堆叠而成的锂电电芯出现在眼 前时，深谙此道的锂电池生产商们便知道，接下来还需 要完成一道重要的工序——热压整形，才能进入电芯入 壳的环节。
位于中国华南的某锂电自动化设备商一直在考虑， 如何基于自动化和电气联接技术，更好地完成消费锂电池的切边整形工序，从而帮助其下游锂电生产商更加高效、可靠和高质量地完成下游工序乃至整个锂电池生产流程。
领先的电气联接与自动化专家——魏德米勒凭借极富盛名的自动化远程I/O方案，让该设备商的电芯热压 整形设备“如虎添翼”，大大提升了设备品质，缩短了 交付时间，降低了总体成本，赢得了这一绿色能源市场的制高点。
工艺优化，接口快速可靠
快速迭代的消费电子产品，正在变得更轻、更薄、 更短、更小，所用的消费类锂电池需要实现小体积、大 容量、轻量和高能量密度——而这一切显然与制造工艺息息相关。在消费锂离子电池的生产过程中，为了改善锂离子电池的平整度，同时消除隔膜褶皱和内部空气， 降低装芯短路率，对卷绕或叠片完成的电芯进行热压整 形必不可少，这一过程也将直接影响后道的电芯入壳、 化成分容等一系列工艺。
热压整形的基本过程是，将叠片完成的电芯放置在 上下模板之间，然后上下模板在一定增压缸压力和模板 温度共同作用下使电芯定型，达到电芯厚度一致，使电 芯弹性减小，提高装芯入壳合格率。
显然，这一过程中的加压压力、加压时间和模板温度等工艺参数非常关键，但相互之间又互相制约。譬 如，由于隔膜透气性和极片材料的特性，要求热压整形 压力越小越好，时间越短越好。而另一方面，热压整形 又必须保证达到电芯厚度及一致性的工艺要求。因此， 压力，时间和温度等关键工艺参数需要不断优化。
作为热压整形设备的控制系统核心元件，远程I/O 模块担负着采集工艺数据，输出控制信号的关键任务， 其快速准确性和运行可靠性非常重要。考虑到魏德米勒 UR系列分布式I/O在这一方面的突出优势，该设备商最 终采用了高可靠的UR20系列，包括现场总线接口模块 和多种I/O模块。
作为宽度仅为11.5mm模块化的UR20系列，其模 拟量I/O模块可以帮助热压整形设备实现模板热电偶、 增压缸压力传感器等现场仪表与设备PLC控制器的稳定 接线和即插即用，锂电生产商在任何时间更换电子模块 都无需改变固定布线，操作快速而稳定。同时面对模板 的温度波动，UR20模块的宽温设计可以始终保持稳定工作，无任何功能使用的限制。
通过快速刷新及功率预留功能，UR20还具有卓越的电子性能，包括快速的寻址能力及精确地映射系统进 程，其高速的系统总线提供了一个数十毫秒内的快速响 应时间，而且每一个I/O模块和通道上的LED状态指示可 以帮助进行可靠的诊断服务——这些无疑为上述关键工 艺参数的快速采集和反馈调节提供了强大助力，使其能 够持续优化，大大提高了生产效率和装芯合格率，减少 了材料浪费。
锂电重器，工程灵活便利
对于锂电设备制造商而言，设备在安装调试和运维 过程中的灵活便利，是一项极具竞争力的优势。面对 紧张的4周样机交付周期，专业人员的不足更显掣肘。
在安装方面，魏德米勒UR20 I/O系统采用“PUSH IN”直插式接线技术，设备商只需将带管状端头的导线 插到压线框底部便可完成接线，相比传统的接线方式节 约时间高达50％，而且单排结构的设计能够有效减少 接线错误，从而减少了设备和系统的启动时间。
在配置调试上，UR20的模拟量模块，可以做到单 模块最大８路，并且输入输出模块电压和电流方式可选，根据现场的输出要求，该设备商只需在同一个模块上进行设置即可，从而在备货和配置方面获得极大的便利性和灵活性。 不管是在系统调试或者运行以后，UR20集成的 web服务器还能够让设备制造商使用任何标准的IE浏览 器来运行远程诊断，大大提高了运维效率和减少了维护成本，也提升了客户满意度。
如今，消费锂电池早已作为一种新型绿色电池，被 广泛应用于手机、笔记本电脑、电动自行车、数码相 机、无人机等众多下游领域。随着可穿戴智能设备等新 兴电子产品的兴起，和5G技术的出现，对消费锂电池 的续航时间、充电速度、尺寸大小等提出了新的要求， 以电芯热压整形设备为代表的锂电装备制造商们，基于 像魏德米勒UR20分布式I/O系统这样快速可靠、灵活便 利的自动化核心技术，必将占据市场先机，以创新赢得绿色未来。
