신에너지 소재 분야에서 슬리팅 및 리와인딩 머신의 혁신적 응용: 정밀 제조의 "보이지 않는 장인"에게 힘을 실어줍니다.

세계 에너지 구조가 청정 저탄소로 전환됨에 따라 신에너지 산업은 전례 없는 속도로 발전하고 있습니다. 리튬 이온 배터리, 수소 연료 전지, 태양광 모듈과 같은 핵심 분야는 소재의 정밀 가공에 대한 매우 높은 기준을 제시하고 있습니다. 이러한 맥락에서, 제지, 필름 및 기타 산업에서 전통적으로 널리 사용되어 온 슬리팅 및 리와인딩 머신은 기술 혁신과 지능형 변혁을 통해 신에너지 소재 제조에 없어서는 안 될 "보이지 않는 장인"으로 조용히 자리 잡고 있습니다.

전통에서 혁신으로: 기술 업그레이드로 까다로운 요구 사항 충족

기존의 슬리팅 및 리와인딩 머신은 주로 재료의 세로 슬리팅, 리와인딩, 그리고 권취 기능을 구현합니다. 그러나 신에너지 분야에서는 더 이상 일반적인 종이나 플라스틱 필름이 아닌, 매우 얇고 부서지기 쉬운 소재 또는 특수 코팅이 된 기능성 소재를 다룹니다. 예를 들어,

• 배터리 분리막(최대 5마이크론 두께)

• 전극 전류 집전체(구리 호일, 알루미늄 호일, 두께 6-12마이크론)

• 태양광 백시트 필름(다층 복합 구조)

• 연료 전지 양성자 교환막(습기에 민감)

이러한 소재는 슬리팅 품질, 장력 제어, 청결 및 효율성 측면에서 매우 까다로운 요건을 충족해야 합니다. 이를 위해 차세대 슬리팅 및 리와인딩 머신은 여러 측면에서 획기적인 혁신을 이루었습니다.

1. 초정밀 장력 제어 및 보정 시스템

다단계 독립 폐쇄 루프 장력 제어와 고정밀 시각 보정 기술을 사용하면 초박형 및 주름진 소재를 절단할 때 장력 변동을 ±0.5% 이내로 제어하여 불균일한 장력으로 인한 소재 늘어남, 주름짐 또는 파손을 방지하고 권취 품질과 수율을 크게 향상시킵니다.

2. 레이저 및 초음파 슬리팅 기술

기존 블레이드 슬리팅은 버, 먼지, 열영향부가 발생하기 쉽다는 문제점을 해결하기 위해 레이저 슬리팅 기술은 비접촉식 고정밀 "냉간 가공"을 구현하며, 특히 취성 코팅재와 초박형 금속박에 적합합니다. 초음파 슬리팅은 고주파 진동을 통해 깨끗한 절단을 구현하여 먼지 오염을 크게 줄여줍니다. 이는 매우 높은 청정도를 요구하는 배터리 전극 생산에 필수적입니다.

3. 지능형 결함 탐지 및 빅데이터 분석

통합 온라인 검사 시스템(CCD 비전, 적외선 스캐닝 등)은 소재 표면의 핀홀, 스크래치, 코팅 불균일과 같은 결함을 실시간으로 모니터링하고 생산 데이터와 연결합니다. 머신러닝 알고리즘을 통해 공구 마모 및 장비 이상을 예측하여 "사후 감지"에서 "사전 예방"으로 전환합니다.

4. 완전 폐쇄 루프 클린룸 적응 설계

배터리 분리막과 같이 먼지에 대한 "영구 내성"이 있는 재료의 경우, 신세대 장비는 완전 밀폐형 구조와 국소 미세 양압 설계를 채택하고 이온 공기 청정 장치를 장착하여 10,000 또는 1,000 레벨의 클린룸에 직접 설치하여 2차 오염을 방지할 수 있습니다.

혁신적인 응용 시나리오: 품질과 효율성을 개선하기 위한 새로운 에너지 제조 추진

리튬 배터리 산업 체인에서 슬리팅 및 리와인딩 머신은 전극 제조(코팅 후) 및 분리막 생산의 핵심 장비입니다. 예를 들어, 전극 슬리팅 및 코팅 시, "간헐적 와인딩" 및 "온라인 대량 분류" 기술을 혁신적으로 적용하여 기계 작동 중단 없이 불량품을 자동으로 제거하고, 양품 접합을 비파괴적으로 수행하여 생산 효율을 최대 30%까지 높일 수 있습니다. 다이어프램의 경우, "미세 장력" 및 "에지 강화 와인딩" 기술을 사용하여 습식 다이어프램의 수축률 불균형으로 인한 컬링 문제를 효과적으로 해결합니다.

태양광 분야에서는 TPT 및 KPK 구조와 같은 태양광 백시트 필름의 슬리팅 공정에 사용될 경우, 다층 재료의 동기식 슬리팅 및 장력 제어를 통해 각 층의 탄성 계수 차이로 인한 상대적인 미끄러짐을 방지하고 복합 구조의 무결성을 보장합니다. 또한, 점차 대중화되고 있는 유연 태양광 모듈을 위해 최소 슬리팅 폭이 최대 0.5mm인 초박형 폴리머 기판에 적합한 슬리팅 공정이 개발되어 마이크로 태양광 어레이 제조가 가능해졌습니다.

수소 연료 전지 분야에서 양성자 교환막(PEM)은 습도와 온도에 매우 민감합니다. 전용 슬리팅 리와인더는 모든 작업을 항온항습 챔버에서 완료하며, 비접촉식 투과 및 정전기 제거 기술을 사용하여 슬리팅 공정 중 막 전극 코어 소재의 화학적 안정성과 물리적 무결성을 보장합니다.

미래 트렌드: 지능화와 통합화

앞으로 슬리팅 및 리와인딩 머신의 혁신은 "지능형 제조"와 "생산 라인 통합"에 더욱 집중될 것입니다.

• 디지털 트윈 및 적응형 제어:장비의 디지털 트윈 모델을 구축함으로써 슬리팅 매개변수가 실시간으로 시뮬레이션되고 최적화되며, 다양한 재료 제형에 따른 공정 매개변수가 자동으로 일치됩니다.

• 프런트 및 백 프로세스와의 긴밀한 통합:슬리팅 및 리와인딩 머신은 더 이상 독립적인 장치가 아니라 코팅, 다이커팅, 라미네이션 및 기타 공정과 완벽하게 연결되어 연속 생산을 위한 "블랙라이트" 생산 라인을 형성합니다. 예를 들어, 배터리 제조 시, 폴 슬리팅에서 셀 라미네이션까지 직접 연결하여 운송 및 손상을 줄일 수 있습니다.

• 친환경적이고 에너지 절약형 디자인:제동 에너지를 전력망으로 다시 공급하기 위해 에너지 회수 시스템을 도입합니다. 물과 화학 용매가 없는 깨끗한 절단 공정을 개발하여 전반적인 탄소 발자국을 줄입니다.

• 새로운 소재에 대한 미래 지향적 레이아웃:고체 배터리와 페로브스카이트 태양광 발전과 같은 새로운 기술이 성숙해짐에 따라, 장비 제조업체는 취성, 얇음 또는 유연한 신축성 신소재에 적합한 초정밀 슬리팅 솔루션을 미리 개발하고 있습니다.

발문

신에너지 소재 제조가 첨단 정밀 기술을 향해 나아가는 과정에서 슬리팅 및 리와인더 장비는 단순한 "절삭 도구"에서 정밀 기계, 지능형 제어, 온라인 테스트를 통합하는 핵심 공정 장비로 진화했습니다. 슬리팅 및 리와인더 장비의 끊임없는 혁신은 소재 활용도, 생산 효율, 제품 일관성을 직접적으로 향상시킬 뿐만 아니라, 후속 셀 및 태양광 모듈의 성능 향상 및 비용 절감을 위한 탄탄한 기반을 마련합니다. 한 업계 전문가는 "신에너지 분야에서는 미세한 정밀도 하나하나가 에너지 밀도의 1% 증가를 의미할 수 있습니다."라고 말했습니다. "보이지 않는 장인"이라 불리는 슬리팅 리와인더는 진화하는 기술력으로 신에너지 시대의 새로운 그림을 그리고 있습니다.