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光大激光江洪道:鋰電多片Z型疊片效率最快達(dá)0.06s/pcs

時(shí)間:2024年05月13日 預(yù)覽:0

現(xiàn)階段,鋰電行業(yè)正在經(jīng)歷深度的變革期,從技術(shù)維度來看,隨著電芯做大,疊片工藝逐漸被產(chǎn)業(yè)界采納并成為主流,疊片技術(shù)革新迭代迫在眉睫;從降本維度看,隨著電池技術(shù)不斷成熟,如何從工藝、裝備和制造層面降本,提升企業(yè)競(jìng)爭力,成為產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)攻關(guān)的重要方向之一。

市場(chǎng)方面,數(shù)據(jù)顯示,20241-3月,我國動(dòng)力和其他電池合計(jì)銷量為167.7GWh,同比增長35.5%。其中,鋰電池作為絕對(duì)主力,更是在20244月的前半個(gè)月,助力我國新能源乘用車新車滲透率突破50%,達(dá)50.39%,占比首次超過傳統(tǒng)燃油車。

值得注意的是,新能源乘用車保持較快增速的同時(shí),其價(jià)格比拼越來越激烈。整車降本增效的需求已傳導(dǎo)至上游電池制造環(huán)節(jié),鋰電制造企業(yè)也從關(guān)注產(chǎn)能釋放升級(jí)到更講究產(chǎn)線工藝和極致降本增效上。

從制造工藝來看,伴隨方形電芯高集成、長薄化的發(fā)展趨勢(shì),相較卷繞工藝,疊片工藝的性能優(yōu)勢(shì)明顯:不僅可以使電芯具備高能量密度、穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、高一致性、高安全性、高倍率性、長循環(huán)壽命,而且能夠助力電芯制造環(huán)節(jié)降本增效。

目前,包括寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、蜂巢能源等在內(nèi)的頭部電池企業(yè)均已布局疊片路線。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),到2025年,全球疊片機(jī)需求將超300億元,2022-2025年,年均復(fù)合增速達(dá)43%

在此背景下,基于效率、良率提升的疊片技術(shù)及設(shè)備升級(jí)已成為鋰電中段生產(chǎn)環(huán)節(jié)競(jìng)逐的焦點(diǎn)之一。“光大激光研發(fā)的第四代多片Z型疊片機(jī),疊片效率達(dá)0.06-0.16s/pcs?!?/span>

光大激光副總經(jīng)理 江洪道

圖為深圳市光大激光科技股份有限公司副總經(jīng)理江洪道演講

在“第五屆新能源汽車及動(dòng)力電池(CIBF2024重慶)國際交流會(huì)”上,深圳市光大激光科技股份有限公司副總經(jīng)理江洪道,向與會(huì)代表分享了疊片設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì),以及光大激光工藝創(chuàng)新的成果。

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多片Z型成為疊片機(jī)主流升級(jí)方向之一

目前,市場(chǎng)上主流的疊片設(shè)備路線包括:單片Z型疊片機(jī)、多片Z型疊片機(jī)、熱復(fù)合疊片機(jī)等。

從疊片速度提升潛能來看,江洪道指出,目前單片Z型疊片機(jī)的疊片速度容易達(dá)到極限,這主要因?yàn)楣の辉蕉啵瑯O片就越容易發(fā)生偏移。在他看來,通過增加疊片臺(tái)數(shù)量的方式,難以提升生產(chǎn)效率。熱復(fù)合疊片機(jī)的疊片效率,受熱復(fù)合等限制,也逼近極限。

光大激光推出的多片Z型疊片機(jī),采用一次疊片數(shù)量增加(2-N片)的方式,疊片數(shù)量增加的同時(shí),其核心性能、生產(chǎn)效率、設(shè)備性價(jià)比都實(shí)現(xiàn)大幅提升,并降低了生產(chǎn)成本。其中,其核心性能的提升主要表現(xiàn)在:

一是正負(fù)模切效率提高

在生產(chǎn)過程中,可以根據(jù)不同極片尺寸,匹配多工位多片疊或單工位多片疊。模切裁切多張極片后停頓一次(機(jī)械手取片),相較單片疊設(shè)備,多片Z型疊片機(jī)減少了模切停頓次數(shù),成倍提高了模切效率。

二是極片輸送偏移減少、糾偏高精可靠

根據(jù)疊臺(tái)匹配,其真空皮帶連續(xù)輸送多張極片至每個(gè)取片位置;真空皮帶真空腔體多段可調(diào),從而減少極片在輸送過程中發(fā)生較大偏移的幾率。同時(shí),通過多張極片獨(dú)立糾偏功能,提高極片糾偏的高精度;而且,多張極片獨(dú)立真空監(jiān)測(cè),以確保極片吸附可靠性。

三是疊片平臺(tái)提升疊片效率

光大激光多片Z型疊片機(jī)實(shí)現(xiàn)多張極片同時(shí)疊片,疊片效率大幅提高。需要提及的是,其壓刀壓力單獨(dú)可調(diào),可有效防止壓傷極片;首層隔膜獨(dú)立糾偏,保證了首層隔膜覆膜精度。

四是覆膜效率、穩(wěn)定性提高

采用多張極片同時(shí)覆膜的方式,提高了多片Z型疊片機(jī)的覆膜效率;同時(shí),通過增加覆膜勻速段距離,從而提高了覆膜穩(wěn)定性及可靠性。

五是兩種隔膜分切滿足下游不同需求

據(jù)介紹,該組設(shè)備極組間隔膜壓緊分切,可以保證隔膜分切邊整齊;且極組壓緊機(jī)構(gòu)壓力可調(diào),保證分切效果;同時(shí),根據(jù)隔膜材料不同和工藝差別,提供熱切、冷切這兩種隔膜分切方式。

另外,在取片、極組轉(zhuǎn)運(yùn)、貼膠、熱壓等環(huán)節(jié),多片Z型疊片機(jī)均進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí),進(jìn)一步滿足客戶的實(shí)際要求。

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光大激光將鋰電高能效制造、降本極致化

江洪道指出,“瞄準(zhǔn)提高疊片效率的目標(biāo),單片Z型疊片機(jī)和熱復(fù)合疊片機(jī)幾乎都已逼近極限,而光大激光的多片Z型疊片機(jī),主要通過疊片臺(tái)組合的方式,每個(gè)疊片臺(tái)可以疊三片或者五片極片,從而更高效地發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)效率?!?/span>

疊片效率方面,針對(duì)不同尺寸的極片,光大激光第四代多片Z型疊片機(jī)的疊片效率可以達(dá)到0.06-0.16s/pes

例如:115×550mm極片,疊片速度≤0.1s/pcs;115×350mm極片,疊片速度≤0.08s/pcs;100×256mm極片,疊片速度≤0.06s/pcs;169×184mm極片,疊片速度≤0.08s/pcs340×184mm極片,疊片速度≤0.14s/pcs

不僅如此,“該組設(shè)備還可以根據(jù)隔膜不同,對(duì)隔膜進(jìn)行冷切或熱切;設(shè)備操作、換料位置均在設(shè)備邊部,方便設(shè)備操作維護(hù)及物料更換,提高設(shè)備稼動(dòng)率;整線設(shè)備數(shù)量少,人員配置減少,運(yùn)營成本降低。”江洪道補(bǔ)充道。

值得一提的是,針對(duì)客戶的具體要求,光大激光還創(chuàng)新工藝集成。例如,將激光切和疊片集成在一起,對(duì)于高極耳等應(yīng)用場(chǎng)景,相較傳統(tǒng)模式,集成后可以減少極片過輥,進(jìn)而減少極耳翻折的發(fā)生;靜態(tài)切和動(dòng)態(tài)切模式切換自如,可以提高疊片和極耳的精度;設(shè)備占地面積減少、能耗降低,同時(shí)操作人員減少。

在電池中國看來,鋰電設(shè)備企業(yè)目前多以設(shè)備的提質(zhì)增效,作為實(shí)現(xiàn)設(shè)備端降本的主要方式之一。在鋰電制造端,產(chǎn)線提質(zhì)、增效具有長周期性,通過疊片產(chǎn)線工藝升級(jí)改造所帶來的效率提升也將逐漸顯現(xiàn)。隨著高能效、高性價(jià)比的多片Z型疊片機(jī)規(guī)?;瘧?yīng)用,或?qū)⒅ο掠纹髽I(yè)極致降本。

據(jù)了解,光大激光長期以來聚焦核心技術(shù)的更新與迭代。圍繞提質(zhì)、增效、降本的目標(biāo),其疊片機(jī)解決方案不斷升級(jí)背后,包括模切機(jī)構(gòu)、疊片臺(tái)、取片機(jī)械手、糾偏臺(tái)、覆膜機(jī)構(gòu)、熱壓機(jī)構(gòu)、貼膠機(jī)構(gòu)等核心機(jī)構(gòu)部件都進(jìn)行了精益求精的創(chuàng)新和升級(jí),而且通過與激光切集成的方式,進(jìn)一步將鋰電高能效制造極致化。

產(chǎn)品方面,光大激光一直致力于做鋰電中段和后段設(shè)備,主要有激光切極耳、疊片、組裝,還有模組和PACK線。

其中,光大激光高速激光極耳切割機(jī),切割速度最高達(dá)120m/min,毛刺≤15μm;切疊一體機(jī)效率達(dá)300-1000ppm,且能效高、性價(jià)比高;電芯組裝線在行業(yè)布局較早,其方型電芯組裝效率達(dá)12-40ppm,處于行業(yè)領(lǐng)先水平;模組/PACK產(chǎn)線效率高、產(chǎn)品良率高。

對(duì)于業(yè)界廣泛關(guān)注的大圓柱電池,據(jù)江洪道介紹,經(jīng)過多年的工藝攻關(guān),光大激光大圓柱組裝線效率可以達(dá)到60-150ppm,結(jié)構(gòu)形式有傳統(tǒng)的直線式,也有新的連續(xù)操作模式的高速線。

低成本、高安全性、高能量密度、長循環(huán)壽命等綜合性能優(yōu)異的產(chǎn)品成為鋰電行業(yè)新一輪競(jìng)爭的重點(diǎn),新型激光技術(shù)疊片裝備或?qū)⒊蔀橹︿囯姵禺a(chǎn)線實(shí)現(xiàn)極限制造、降本增效的一大引擎。

稿丨黃 麗

編輯丨麥 子

美編丨CBEA獨(dú)耀


來源:電池中國網(wǎng)



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