鋰電池中段電芯制造可分為卷繞式和疊片式兩種,不同的電池封裝方式?jīng)Q定了不同的制備工藝。
基于多年的技術(shù)沉淀,卷繞工藝在生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)工藝、效率、成本等方面都具有明顯的優(yōu)勢,但在車規(guī)級動力電池對于大容量和大尺寸的需求趨勢下,卷繞設(shè)備企業(yè)必須通過產(chǎn)品升級和技術(shù)創(chuàng)新,尋求自身的破局之道。
/回歸鋰電池制造場景
(相關(guān)資料圖)
卷繞工藝的多重挑戰(zhàn)/
卷繞機通過卷針將正極片、負極片和隔膜卷制成鋰電池裸電芯。在卷繞過程中,極耳對齊度控制、極片對齊度控制、極耳翻折控制、整機的除塵能力控制以及設(shè)備效率瓶頸突破都是當(dāng)前卷繞行業(yè)急需解決的難題。其中,極片對齊度直接關(guān)系到電池的能量密度;極耳翻折嚴重的將引起電池短路,影響電池的安全性;整機除塵效果直接關(guān)系到電池的Hi-pot能否通過,如存在金屬粒子則容易導(dǎo)致電池?zé)崾В婕半姵匕踩?/p>
在此背景下,海目星借助對激光與自動化控制的深厚積累,圍繞“卷繞工藝品質(zhì),產(chǎn)品良率,產(chǎn)能效率”三大主線,推出全新的卷繞產(chǎn)品組合策略,并融合多工藝極耳切割控制、極片高速高精度追切、錐度張力控制、卷針自動變卷徑等關(guān)鍵技術(shù),攻克電池工藝窗口兼容性以及電池變形、切割毛刺、粉塵控制等行業(yè)難點,助力鋰電池電芯性能、品質(zhì)的提升。
01
方形切卷一體機
海目星方形切卷一體機將激光模切與卷繞優(yōu)化整合于一體,融合高速激光切割極耳成型、CCD檢測與激光模切閉環(huán)控制、錐度張力控制、CCD與多級糾偏閉環(huán)聯(lián)動控制、高速高精度凸輪追切控制、極耳防翻折控制、粉塵收集控制等關(guān)鍵技術(shù),有效解決極耳對齊度、極耳錯位問題,解決電芯安全問題,在張力控制、極耳切割精度、極片裁斷效率等方面均具備行業(yè)優(yōu)勢。
具體產(chǎn)品參數(shù)上,方形切卷一體機設(shè)備產(chǎn)能≥5PPM(極片長度16m),激光切割速度1.5m/s,極片對齊度≤±0.3mm,極耳對齊度≤±3mm,勻速張力波動≤±4%,良率≥99.5%。該設(shè)備已經(jīng)在客戶端實現(xiàn)量產(chǎn),同時具備了批量量產(chǎn)的能力。
02
方形高速卷繞機
通過迭代創(chuàng)新,海目星方形高速卷繞設(shè)備在制造效率上實現(xiàn)了創(chuàng)新突破,同樣16m的極片長度,效率≥5.5PPM。
在機械設(shè)計上,把兩工位卷塔設(shè)計升級到三工位,卷繞效率顯著提高;疊加低慣量高穩(wěn)定性的卷繞頭設(shè)計,慣量小,在提高卷繞速度的同時,降低張力波動,實現(xiàn)高速運行下的穩(wěn)定卷繞,卷繞精度提升,從而保障了電芯的一致性,優(yōu)化電池性能。
采用變徑卷針創(chuàng)新專利設(shè)計,有效解決極耳對齊度的自動調(diào)節(jié),提升電池的品質(zhì)和良率。
在自動控制上,海目星高速卷繞機具備速度同步控制、錐度張力控制、CCD與變徑卷針閉環(huán)控制、CCD與多級糾偏閉環(huán)聯(lián)動控制等核心控制技術(shù)能力,線速度可達3000mm/s。
03
圓柱切卷一體機
隨著4680大圓柱電池的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,尤其是全極耳的結(jié)構(gòu)設(shè)計,給卷繞制備工藝的實現(xiàn)和一致性帶來新的挑戰(zhàn)。海目星圓柱切卷一體機率先攻克工藝技術(shù)難點,賦能46系大圓柱電池高效、高質(zhì)、低成本量產(chǎn)落地,產(chǎn)能效率15PPM(極片長度5.5m),張力波動≤±5%,激光切割速度1.5m/s(全極耳狹縫工藝)。
突破性采用凹凸模設(shè)計的專利結(jié)構(gòu),對極耳進行預(yù)折及撫平拍平(經(jīng)過多次角度逐級成型),并通過6維度DOE技術(shù)優(yōu)化,進一步防止了極耳成型后產(chǎn)生翻折和倒插,保障了卷繞電芯的安全性。
采用CCD與模切閉環(huán)控制,使極耳對齊度保持在±5mm以內(nèi)的精度;新研發(fā)測厚與模切閉環(huán)控制系統(tǒng),進一步提升極耳對齊度的控制精度。
另外采用恒張力控制技術(shù)、錐度張力控制技術(shù)等多種張力閉環(huán)控制方式,實現(xiàn)張力閉環(huán)控制精度≤±5%,Overhang精度≤±0.3mm。
海目星通過搭建更全面的關(guān)鍵技術(shù)平臺,夯實激光、糾偏、張力、通用等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用和延展,為電池龍頭企業(yè)提供更全面的卷繞裝備技術(shù)解決方案。
百舸爭流,奮楫者先。以高速化、集成化、智能化為目標,海目星鋰電卷繞設(shè)備已迎來全面升級和迭代,并持續(xù)向更高效、更高精度、更高產(chǎn)能的方向演進。
標簽:
- 多場景應(yīng)用及探索,海目星高精、高速卷繞進階法
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- 取保候?qū)彶怀晒梢栽俅紊暾埫?/a>
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