相較于卷繞工藝,疊片工藝在提升電芯能量密度、安全性、循環(huán)壽命方面有著明顯的優(yōu)勢,行業(yè)人士預(yù)計,除了軟包電池,未來方形電池也將逐漸從卷繞向疊片轉(zhuǎn)變。然而,現(xiàn)階段來看,傳統(tǒng)的疊片工藝還面臨著效率低、工藝復(fù)雜、對其度差和良品率低的痛點。
日前,“第二屆新能源汽車及動力電池(CIBF2021深圳)國際交流會”在深圳舉行,在風(fēng)帆有限責(zé)任公司冠名的“軟包電池核心材料及先進技術(shù)突破”專場論壇上,無錫先導(dǎo)智能裝備股份有限公司企業(yè)代表在“極致而為厚積而發(fā)——新一代疊片設(shè)備的革新與突破”主旨演講中,分析了當(dāng)前疊片工藝面臨的痛點,以及先導(dǎo)智能在疊片工藝和設(shè)備方面的創(chuàng)新解決方案。
先導(dǎo)智能成立于2002年,目前已有20年發(fā)展歷史,在全球有7個制造基地和子(分)公司,覆蓋歐洲、美國、日本、韓國、印度、越南等地。目前公司推行整線戰(zhàn)略,軟包類的整線目前在國內(nèi)出貨量處于領(lǐng)先水平,“先導(dǎo)智能近幾年整線訂單超過60條,其中軟包占了11條?!?/p>
在疊片設(shè)備專利方面,公司目前疊片設(shè)備專利數(shù)量已超過120項。
在演講中,該名代表指出,傳統(tǒng)疊片工藝效率一直較低,近些年公司在兩個方面進行努力:
1、在沒有放棄傳統(tǒng)疊片制成方式的情況下,大力推進傳統(tǒng)疊片設(shè)備效力和產(chǎn)能提升;
2、同步開發(fā)更高效的疊片工藝和設(shè)備。
之所以堅持這兩種方式,是因為這兩種路線可以相互融合、互補,解決很多現(xiàn)實問題。
當(dāng)前,傳統(tǒng)疊片工藝主要面臨效率低、工藝復(fù)雜、對其度差、良品率低等四大痛點,當(dāng)前設(shè)備企業(yè)正積極尋求疊片設(shè)備、工藝突破,努力將疊片工藝向高效率、高精度、高良品率方向推進。
基于多年技術(shù)研發(fā),先導(dǎo)智能推出高速疊片設(shè)備,相較于傳統(tǒng)的單次單送疊0.9s/pcs,公司研發(fā)出單次雙送疊技術(shù),區(qū)別于傳統(tǒng)的Z型走位,采用U型走位,可實現(xiàn)0.4/pcs。同時,因多工位的疊加,單個設(shè)備的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力都有提升。
據(jù)介紹,目前先導(dǎo)智能推出的高速切疊一體機,單機設(shè)備可以達到0.4s/pcs/工位,制片精度可以做到±0.05mm;相鄰極片對齊度可以達到±0.2mm,整體對齊度±0.3mm。
工藝流程設(shè)計方面,先導(dǎo)智能高速切疊一體機增加了負(fù)極復(fù)投和正極復(fù)投,可完全避免疊片之前的制片需要進行極片裝盒過程。
另外,基于該設(shè)備的高速疊片,融合到整線中,可以做到整線總投入成本降低,疊片設(shè)備數(shù)量成倍減少,同時有利于精簡人員,為電池廠商減負(fù)。
在新型疊片設(shè)備研發(fā)上,先導(dǎo)智能研發(fā)的新型熱復(fù)合式疊片機,已經(jīng)實現(xiàn)480片/分鐘和600片/分鐘的高速熱復(fù)合設(shè)備生產(chǎn),最新開發(fā)的高速熱復(fù)合做到0.08s/pcs,使用的是先復(fù)合后折疊的疊片方式,制片精度實現(xiàn)±0.05mm。
同時,該設(shè)備取消了PET膜耗材,進一步降低了生產(chǎn)和制造成本。
在提高良品率方面,先導(dǎo)還實現(xiàn)了切疊高精度視覺控制,“公司有超過40人的博士團隊,專業(yè)涉及空氣動力學(xué)、熱力學(xué)、力學(xué)等多個方面,這些團隊主要做仿真分析,”該名企業(yè)代表表示,粉塵是疊片工藝的一大難題,先導(dǎo)智能在疊片工藝和設(shè)備上進行了非常龐大的仿真模擬,通過仿真模擬對設(shè)備進行分析,并進而優(yōu)化,以保證設(shè)備達到車規(guī)級電池制造要求,實現(xiàn)更好品控。

