長(zhǎng)電芯制造及Pack制造正在往高效量產(chǎn)路上快速邁進(jìn)

兼顧性能、安全及成本，電芯/模組/Pack結(jié)構(gòu)的迭代升級(jí)成為當(dāng)前動(dòng)力電池企業(yè)的重要路徑。長(zhǎng)電芯（刀片電池）、大模組（MEB590）、CTP（cell to pack）等新工藝頻出，對(duì)于裝備企業(yè)而言，技術(shù)迭代風(fēng)口隱現(xiàn)的是挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，長(zhǎng)電芯/大電芯以及以CTP為代表的系統(tǒng)高效成組技術(shù)是未來(lái)動(dòng)力電池的發(fā)展趨勢(shì)，頭部動(dòng)力電池企業(yè)也在不斷探索長(zhǎng)電芯及電池Pack制造的“最優(yōu)解”。

以刀片電池為例，長(zhǎng)電芯結(jié)構(gòu)利用長(zhǎng)而薄的形狀特點(diǎn)提升了電池包Z向利用率，散熱性明顯提高，并且其本身可以作為結(jié)構(gòu)件，疊加CTP技術(shù)，可以使安全性更好、成本更低、體積能量更高。

然而值得注意的是，長(zhǎng)電芯雖然可以有效減少結(jié)構(gòu)性零部件的應(yīng)用，但不可否認(rèn)在同等工藝水平下，電芯越長(zhǎng)，其在生產(chǎn)過(guò)程中的對(duì)齊度、效率、良品率等都將受到影響。而基于長(zhǎng)電芯的CTP過(guò)程難度也更高。

這就意味著，能夠解決長(zhǎng)電芯、CTP規(guī)?；圃祀y題的裝備企業(yè)，將率先分享工藝迭代新周期的技術(shù)紅利。

長(zhǎng)電芯的制造痛點(diǎn)

高工鋰電了解到，長(zhǎng)電芯結(jié)構(gòu)創(chuàng)新背后，最困難不是研發(fā)電芯本身，而是能否實(shí)現(xiàn)高良品率的規(guī)?；慨a(chǎn)。

利元亨技術(shù)負(fù)責(zé)人向高工鋰電表示，長(zhǎng)電芯在裝配過(guò)程中主要面臨的難點(diǎn)在于：

1、因來(lái)料電芯連接片厚度大，連接片折彎需要比較大的壓力，要用力位反饋全閉環(huán)控制技術(shù)，單次推動(dòng)容易使極耳在這個(gè)過(guò)程中折斷。

2、長(zhǎng)電芯頂蓋焊接與傳統(tǒng)的電芯頂蓋焊接不同，需旋轉(zhuǎn)電芯配合焊接頭的擺動(dòng)軌跡完成焊接，焊縫狹窄，容易焊偏，焊接難度大。

3、焊接和機(jī)構(gòu)間的摩擦，讓電芯生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生的粉塵，粉塵失控容易造成電芯短路起火，因此長(zhǎng)電芯生產(chǎn)過(guò)程中有著嚴(yán)苛的車間潔凈度要求。

4、一直以來(lái)，因?yàn)殚L(zhǎng)電芯的藍(lán)膜拉扯容易變形、包膜容易形成氣泡等原因，包膜機(jī)構(gòu)成為長(zhǎng)電芯組裝線的一大難題。

5、Z型貼膠極耳撕裂問(wèn)題。貼膠部位是極耳位置，鑒于極耳薄，承受力很小，貼膠的力值和效果會(huì)直接導(dǎo)致極耳撕裂。

而在長(zhǎng)電芯Pack過(guò)程中，則需要解決高兼容、高柔性生產(chǎn)，克服因包體重量過(guò)大轉(zhuǎn)運(yùn)難的問(wèn)題，Pack的雙側(cè)面加頂部焊接問(wèn)題，兼顧連接片焊接的品質(zhì)問(wèn)題等等。

可以看到，長(zhǎng)電芯極片長(zhǎng)度引發(fā)的“全工序”痛點(diǎn)，已經(jīng)嚴(yán)重影響了鋰電池產(chǎn)品良率及產(chǎn)線效率。

利元亨“劍指”長(zhǎng)電芯智造

作為高端智能制備和工廠自動(dòng)化解決方案供應(yīng)商，利元亨在長(zhǎng)電芯組裝線及Pack自動(dòng)化線領(lǐng)域搶先獲得突破。

高工鋰電獲悉，利元亨長(zhǎng)電芯組裝線及Pack自動(dòng)化線已在合作企業(yè)項(xiàng)目中得到充分驗(yàn)證，獲得客戶一致好評(píng)。

利元亨技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，圍繞長(zhǎng)電芯制造痛點(diǎn)，公司針對(duì)性創(chuàng)新研發(fā)了長(zhǎng)電芯極耳折彎工藝、長(zhǎng)電芯激光頂蓋焊接技術(shù)，通過(guò)全方位除塵，有效防止電芯短路；采用關(guān)鍵包膜機(jī)構(gòu)，精準(zhǔn)包裹電芯；不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用相對(duì)應(yīng)的貼膠方式，從根源上解決極耳貼膠撕裂。

在極耳折彎工藝上，利元亨創(chuàng)新采用兩次成型折彎技術(shù)，循序漸進(jìn)，在保證極耳不受損的情況下，高效完成極耳折彎工藝。

在長(zhǎng)電芯激光頂蓋焊接環(huán)節(jié)，利元亨采用特有的緊固方式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行完全緊固，避免轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生位移。并使用深度視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，準(zhǔn)確抓取電芯運(yùn)動(dòng)軌跡，焊接平臺(tái)通過(guò)軟件進(jìn)行差補(bǔ)處理，同步配合焊接頭的運(yùn)動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)狹窄焊縫，實(shí)現(xiàn)電芯頂蓋的高速精準(zhǔn)焊接。目前能夠穩(wěn)定的保持焊接優(yōu)率。

在除塵方案上，利元亨創(chuàng)新采用內(nèi)外部除塵結(jié)合的方式：內(nèi)部采用AAF空氣過(guò)濾器配合除塵系統(tǒng)抽風(fēng)換氣，對(duì)內(nèi)部游離粉塵進(jìn)行清潔，確保設(shè)備潔凈。外部嚴(yán)格控制粉塵的產(chǎn)生，避免使用有粉塵產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)構(gòu)與元器件，對(duì)產(chǎn)線各段設(shè)置粉塵監(jiān)管點(diǎn)。并通過(guò)對(duì)關(guān)鍵因子的DOE設(shè)計(jì)，結(jié)合流體分析工具、3D增材制造等方法，得出最優(yōu)的焊接口除塵方案，全方位無(wú)死角除塵。

在包膜工藝環(huán)節(jié)，利元亨取膜部分采用伺服+C5級(jí)直線模組驅(qū)動(dòng)移位及備料循環(huán)等方式，最終攻克長(zhǎng)電芯的包膜難題。

針對(duì)針對(duì)極耳貼膠撕裂問(wèn)題，利元亨備用了多種貼膠方式，Z形膠采用先貼底部連接片后貼隔膜的方式，L形膠采用先整形后匹配貼膠的方式，不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用相對(duì)應(yīng)的貼膠方式，從根源上解決極耳貼膠撕裂。

長(zhǎng)電芯制造痛點(diǎn)的解決以及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際驗(yàn)證，充分體現(xiàn)了利元亨“高端智能制造”標(biāo)簽下的技術(shù)屬性與產(chǎn)品實(shí)力。

長(zhǎng)電芯Pack線量產(chǎn)

在長(zhǎng)電芯Pack自動(dòng)化產(chǎn)線創(chuàng)新解決方案上，利元亨同樣亮出了“劍鋒”。

高工鋰電了解到，利元亨量產(chǎn)的長(zhǎng)電芯Pack線具有兼容范圍廣、整線全物流AGV對(duì)接、焊接良率高達(dá)99.9%、連接片焊后基于3D視覺(jué)的高精度檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

一方面，利元亨長(zhǎng)電芯Pack組裝線可兼容最大2500*1350，最小700*1200的包體，適應(yīng)多種車型的電池包體，實(shí)現(xiàn)高兼容、高柔性生產(chǎn)。

另一方面，該P(yáng)ack線可實(shí)現(xiàn)600kg的電芯全物流AGV周轉(zhuǎn)，自動(dòng)化程度高，克服因包體重量過(guò)大轉(zhuǎn)運(yùn)難的問(wèn)題。

值得一提的是，焊接是pack里的核心工藝，一個(gè)焊點(diǎn)不良往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池包報(bào)廢。利元亨使用機(jī)器人帶焊接頭機(jī)構(gòu)，多角度完成pack的雙側(cè)面加頂部焊接，并配合單獨(dú)壓力監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)高達(dá)99.9%的焊接良率。

而連接片的焊接品質(zhì)幾乎決定著電池包整體的導(dǎo)通優(yōu)良性，過(guò)大或過(guò)小的焊縫截面積都將使得電池包的電性能與標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生較大偏離，因此連接片的焊后檢測(cè)在pack組裝中尤為重要。利元亨方案在連接片焊后，基于3D視覺(jué)的高精度檢測(cè)，檢測(cè)目標(biāo)高，嚴(yán)格把控連接片焊后品質(zhì)。

在利元亨的創(chuàng)新智造方案加持下，長(zhǎng)電芯制造及Pack制造在高效量產(chǎn)路上快速邁進(jìn)。

總結(jié)

技術(shù)工藝蝶變背后，是動(dòng)力電池對(duì)更高安全性、更高品質(zhì)、更低成本的核心需求，這對(duì)智能裝備供應(yīng)商的技術(shù)能力、開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力、痛點(diǎn)捕捉力、新品迭代更新能力提出了多維度的要求。

利元亨強(qiáng)大的技術(shù)底蘊(yùn)，正在支撐其在創(chuàng)新產(chǎn)品上不斷深入與突破，風(fēng)口機(jī)遇捕捉能力越來(lái)越強(qiáng)，利元亨在動(dòng)力電池裝備市場(chǎng)的想象空間也將更加巨大。

編輯：jq