皮尔磁：简单高效，锂电设备的安全之道

• 关键词：皮尔磁,锂电池,机械安全
• 摘要：作为锂电池中段电芯生产工艺的关键一环，电芯注液过程连接着上游的卷绕/叠片和下游的分容/化成阶段，其电解液注液量直接影响电池的电化学性能与安全。进入TWh时代，电池制造商对注液精度、设备稳定性及注液速度提出更高的要求，伴随而来的，则同时要考虑注液机的安全防护与控制的问题。

在定位板上放入电池盒、移动注液设备、抽真空、打开注液阀，完成注液……一连串的自动化注液操作，如行云流水般顺畅，让整个锂电电芯注液环节显得十分“赏心悦目”。

作为锂电池中段电芯生产工艺的关键一环，电芯注液过程连接着上游的卷绕/叠片和下游的分容/化成阶段，其电解液注液量直接影响电池的电化学性能与安全。进入TWh时代，电池制造商对注液精度、设备稳定性及注液速度提出更高的要求，伴随而来的，则同时要考虑注液机的安全防护与控制的问题。

锂电巨头的安全考量

2021年年初，锂电巨头宁德时代旗下合资企业——时代一汽启动了位于宁德霞浦基地的动力电池生产线扩建项目，总投资50亿元，分两期建设，对应产能约16GWh。宁德时代作为国际领先的锂电供应商，为满足国际市场的要求，很早就开始要求其生产设备具备安全认证资质。在国内霞浦基地项目中，宁德时代对自动注液机提出了安全产品的应用要求，以逐步向国际标准靠拢。

成立于2009年的深圳市格林晟科技有限公司（简称格林晟），专业从事锂电池生产设备的研发、制造、销售，也是时代一汽霞浦基地的注液设备提供商。由于自动注液机设备在移动、抓取和放置等过程中，需要采用一系列高速运动的机械手、电机、气缸和机械导轨装置，这无疑给操作人员和设备带来了相应的风险。为了更好地进行机器安全防护，防止操作人员对电池注液机的误操作，经过慎重的筛选和评估，格林晟旗下力德科技最终选择了皮尔磁（Pilz）公司的注液机安全解决方案，即PSEN me5机械安全开关和PNOZ m B0可编程安全继电器基础模块的组合。作为国际知名的安全自动化技术和服务的主流供应商，皮尔磁（Pilz）的解决方案性价比高，针对性强，深得用户认可。

简单而安全的解决之道

注液机整个的直线长度接近10米，甚至还有转角，为了确保生产安全，，往往需要安装大量的安全门，并且实现两边开门。格林晟的一条注液机就需要用到7-80个安全门。为了确保注液机设备安全等级达到PLd以上，皮尔磁中国的专家为每道安全门配备了带防护锁定机械安全门锁PSEN me5，考虑到元器件成本，在设计时将每5个左右的机械安全门开关串联后，再接入到1个可编程安全继电器PNOZ MB0，既满足了上述安全等级要求，有兼顾了成本，是一个简单而安全的解决方案。

PSEN me5集成了安全门位置监控以及安全防护锁定两项功能，符合EN ISO14119的要求，是一款非常适合于注液机应用的经济型安全门锁，可以确保注液机的安全防护门在危险状态未消除的情况下一直保持关闭状态，保持力高达1500 N。

在注液机应用中，PSEN me5还提供了不同数量的独立的常开常闭触点，使得应用非常灵活，例如2触点接入安全控制器PNOZ MB0，1触点接入标准plc用于指示哪一个门，可以完美适应监控门的位置和防护锁定的需求，不会由于解锁/锁定的误操作而产生错误报警或者屏蔽已发现的触点串联故障。

作为皮尔磁可配置小型安全控制器PNOZ multi 2的基础单元，PNOZ mB0的宽度仅 45 mm，具有可扩展的特点，非常便于客户的现场安装，还可以根据注液机的要求和尺寸进行扩展。图形化的配置工具 PNOZmulti Configurator，操作简便，大大简化了安全系统的配置和诊断工作, 直插式的端子，进一步减轻了接线的工作量，让安全调试也更快速，最终，该动力电池生产线扩建项目提前验收完工。。

随着中国新能源动力电池产业的飞速发展，像注液机这样的一些关键工艺设备的安全问题必然越来越多地受到关注。皮尔磁作为安全自动化方面的专家，能够为中国的电池设备制造商提供完整的解决方案，帮助用户以专业的方式实现设备安全。