相比卷繞工藝,疊片工藝大大增強了電池的能量密度、安全性以及循環(huán)壽命等性能,未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊。在過(guò)去疊片工藝主要應用在軟包電池上,現如今方形電池也逐漸采用這種先進(jìn)工藝。目前國內知名的電池生產(chǎn)企業(yè)如比亞迪、蜂巢能源、中航鋰電等都開(kāi)始引進(jìn)疊片工藝設備來(lái)生產(chǎn)方形電池。
雖然疊片工藝優(yōu)勢明顯,但仍存在一些痛點(diǎn),主要表現在疊片的成本高、效率較低、精度難控制等。
據市場(chǎng)研究調查數據顯示,目前用疊片工藝制造電池的效率仍待提高,國內普遍效率在0.6-0.8s/p,相比卷繞工藝1.5m/s(片寬150mm,折算成疊片效率為0.1s/p),兩者的效率相差在0.2~0.4s / pcs。
而成本方面,目前疊片工藝的生產(chǎn)制造成本要比卷繞工藝高約20%左右。此外,卷繞工藝在生產(chǎn)過(guò)程中可以連續卷,精度可控性高;而疊片工藝在制造過(guò)程中,對電芯的精度要求更高,制造難度系數變大。
圖為贏(yíng)合科技子公司和合自動(dòng)化展出的0.15s/p三工位切疊一體機
針對這些痛點(diǎn),贏(yíng)合科技于2017年推出國內首臺五金切疊一體機;2019年推出國內首臺激光切疊一體機;在2021年對五金切疊一體機進(jìn)行全面升級,采用高速三工位疊片的方式。目前該設備的整機效率0.15s/p,已經(jīng)非常接近0.1s/p的卷繞工藝生產(chǎn)速度,效率與精度處于行業(yè)領(lǐng)先水平;具備模切速度大于240PPM,除塵潔凈度可達5000-10000級別等技術(shù)優(yōu)勢。
高速三工位切疊一體機設備優(yōu)勢明顯,設備實(shí)現了少人化、兼容性強、自動(dòng)化程度高,能即切即疊;人工減少2/3,占地面積減少1/2,節約了極片轉移的人工成本和廠(chǎng)房占地成本,大幅降低了極片轉運過(guò)程中碰傷和粉塵感染的風(fēng)險;且由原來(lái)兩款機器集成為一臺機器,自動(dòng)化大幅度提高。”贏(yíng)合科技負責人表示。
目前贏(yíng)合科技旗下子公司和合自動(dòng)化擁有研發(fā)技術(shù)人員100余名,大部份人員多年來(lái)一直深度參與國內模切和疊片的前沿技術(shù)、產(chǎn)品相關(guān)設備的研發(fā)設計,相較于其他最近幾年才涉足此領(lǐng)域鋰電設備企業(yè),和合自動(dòng)化無(wú)論是設備出貨量還是生產(chǎn)制造能力以及技術(shù)沉淀,都具有明顯優(yōu)勢。
另外,贏(yíng)合科技近年來(lái)受到比亞迪、蜂巢能源、中航鋰電等國內新能源行業(yè)龍頭企業(yè)的青睞。在海外研發(fā)方面,2020年深度參與法國知名企業(yè)SAFT的切疊設備前沿技術(shù)的開(kāi)發(fā),這足以見(jiàn)證行業(yè)對贏(yíng)合研發(fā)團隊技術(shù)實(shí)力的認可。
近期,贏(yíng)合科技高速三工位切疊一體機在CIBF2021展覽會(huì )進(jìn)行了新品發(fā)布會(huì ),該設備主要由1正/1負放卷、極耳模切&裁切,CCD尺寸和缺陷檢測,NG片剔除和3個(gè)Z式疊片工位組成;其效率高,空間小,適應于量產(chǎn)線(xiàn)。
贏(yíng)合科技首推的高速三工位切疊一體機設備具有諸多優(yōu)勢:
1)參數可實(shí)現智能監控,并可上傳MES系統。從工藝上杜絕了極片從料盒取出的刮傷隱患;杜絕了極片來(lái)料多片;減少了客戶(hù)的料盒物流成本和人工成本,特別適用于量產(chǎn)疊片工藝。
2)完善的粉塵處理結構及內部空間隔離;極片裁切視覺(jué)分選,疊片前缺/折角檢測,有效確保電芯層疊良率。
3)極片及隔膜張力&速度&糾偏精確控制;新型疊片結構確保隔膜無(wú)劃傷;模切模塊可選激光模切或五金模具模切工藝。
4)模塊多種配置可選:隔膜熱/冷切;三種收尾方式、貼膠/刷膠;其它訂制工藝。
關(guān)于切疊一體機的發(fā)展方向,贏(yíng)合科技將從改變疊片方式進(jìn)行突破。從傳統的一次疊單片到一次疊多片,來(lái)提升疊片的效率,實(shí)現單工位疊片效率0.2-0.3s/p,整機效率小于0.1s/p。在電池制造過(guò)程中,實(shí)現用疊片工藝逐步代替卷繞工藝,助力軟包、方形生產(chǎn)效率、品質(zhì)管控的迭代升級,同時(shí)降低制造成本。
在日前舉辦的全球電池行業(yè)最大規模的CIBF展覽會(huì )期間,贏(yíng)合科技作為鋰電設備行業(yè)領(lǐng)先企業(yè),率先在業(yè)內亮相、推出了高速三工位切疊一體機。疊片效率、精度控制接近卷繞,綜合成本明顯下降,這對于疊片工藝來(lái)說(shuō)可謂是革新性技術(shù)顛覆,這將推動(dòng)軟包、方形電池領(lǐng)域生產(chǎn)工藝的“改天換地”,而贏(yíng)合科技也將持續通過(guò)自身研發(fā)體系,與頭部客戶(hù)深度協(xié)作,助力鋰電制造“疊片時(shí)代”的加速發(fā)展。