隨著動力電池市場需求指向TWh量級,低成本、高品質(zhì)、高效率成為電池生產(chǎn)制造時“既要又要”的考量維度。
這對鋰電設(shè)備環(huán)節(jié)提出了更高的要求和挑戰(zhàn),高效、智能、節(jié)能的生產(chǎn)設(shè)備可以提高電池良率,降低全生命周期的擁有成本,真實實現(xiàn)提質(zhì)降本。
其中,鋰電池包膜設(shè)備作為制造鋰電池的關(guān)鍵設(shè)備之一,對電池品質(zhì)以及制造效率起到了重要作用,仍有一些痛點問題亟待突破。
一方面,包膜工序中出現(xiàn)的氣泡、褶皺、劃痕、拉絲損傷、不平整等現(xiàn)象,影響鋰電池絕緣性和導(dǎo)熱性,從而影響電池良率;另一方面,隨著電池結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,傳統(tǒng)包膜產(chǎn)線存在著整機效率低、藍膜利用率低等問題。
這意味著能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)、高效率的包膜設(shè)備將更能夠滿足下游電池企業(yè)市場需求,從而取得競爭優(yōu)勢
科瑞新能源作為鋰電產(chǎn)線中后段裝備領(lǐng)域的前行者,通過技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新推出了全新產(chǎn)品——圓柱高速包膜機、刀片包膜機等,打破包膜行業(yè)痛點,實現(xiàn)電池制造的效率與品質(zhì)的雙重升級。
突破新型電池包膜制造難題
隨著46系列電池的量產(chǎn)推進,電池制造裝備階段也面臨著革新與升級。圓柱整線與方鋁軟包整線最大的區(qū)別就是,圓柱整線PPM遠遠大于其他動力電池設(shè)備的PPM。
其中在包膜階段,目前市面上大圓柱包膜采用電池平躺包膜方式。隨著產(chǎn)能的提高,采用傳統(tǒng)包膜方式,只能通過堆疊工位的形式完成產(chǎn)能需求,傳統(tǒng)方式無論在成本還是在空間布局都沒有優(yōu)勢。
為了匹配圓柱整線PPM,必須采用全新的包膜方式。這意味著能夠解決上述技術(shù)難題、有效提高制造效率的包膜設(shè)備將具備核心優(yōu)勢。
科瑞新能源作為國內(nèi)市場包膜設(shè)備少數(shù)幾家供應(yīng)商之一,依托鋰電產(chǎn)業(yè)深厚的技術(shù)和工藝積淀,借鑒灌裝醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)品流轉(zhuǎn)思路,打破傳統(tǒng)思想來實現(xiàn)高速包膜需要,通過減少搬運等待時間來提高設(shè)備產(chǎn)能,更改為立式包膜。
基于此,科瑞新能源推出了全新產(chǎn)品——圓柱高速包膜機,對包膜設(shè)備瓶頸技術(shù)做了升級和突破。
據(jù)悉,傳統(tǒng)包膜機單套包膜工位PPM為8~12.5,要想達到150PPM,需要工位數(shù)12套,同時更換藍膜需要停機換卷,導(dǎo)致設(shè)備稼動率下降;
結(jié)構(gòu)上,圓柱高速包膜機結(jié)構(gòu)布局更簡潔,維護更便捷,同時成本同比降低50%,同時采用不停機換卷的方式,可提高設(shè)備稼動率;
效率與能耗上,高速包膜機可以做到150ppm,良品率≥99.9%以上。設(shè)備能耗相比傳統(tǒng)優(yōu)化前可降低50%。
與此同時,隨著大容量、長薄化成為電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的重要方向,如比亞迪的刀片電池、蜂巢能源的短刀電池等,刀片電池包膜工序階段仍存在在廠房受限的情況下實現(xiàn)高產(chǎn)出及高質(zhì)量的設(shè)備規(guī)劃以及藍膜利用率低下等難題。
科瑞新能源推出的刀片包膜機采取回型包膜方式,藍膜整體實時糾偏,精度≤0.01mm,系統(tǒng)張力可實時監(jiān)測并修正,精度≤±5N;
在結(jié)構(gòu)布局較傳統(tǒng)方式做了升級優(yōu)化,成本同比降低20%,換膜導(dǎo)致廢膜率可降低0.5%;
效率與能耗上,單通道效率最快可以做到16ppm,良品率≥99.5%以上。設(shè)備能耗相比傳統(tǒng)優(yōu)化前可降低35%。
此外,刀片包膜機頂蓋處折邊方式較傳統(tǒng)方式也做了升級,折邊方式更直接,效果更優(yōu),折邊不良率接近為零,同時可兼容更小的藍膜折邊尺寸。
高速產(chǎn)線產(chǎn)業(yè)化替代
面對整體包膜產(chǎn)線,科瑞新能源深諳產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯和下游市場需求,堅定打造智能化、高效率、低碳化的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能,加大了在這個傳統(tǒng)長尾市場細分場景的覆蓋力度。
憑借在高速同步控制技術(shù)、高速模塊開發(fā)技術(shù)、整線系統(tǒng)設(shè)計思維以及瓶頸模塊化優(yōu)化能力多年積累的底層優(yōu)勢,科瑞新能源研發(fā)設(shè)計了高速包膜線,開啟了對傳統(tǒng)包膜線的產(chǎn)業(yè)化替代。
科瑞新能源高速包膜產(chǎn)線具備“降本+高速”的核心優(yōu)勢,從多個維度進行技術(shù)創(chuàng)新升級,極大提高產(chǎn)線產(chǎn)能,節(jié)約大量時間成本和人力成本,設(shè)備高效利用,為鋰電行業(yè)的低成本、高產(chǎn)能賦能。
圓柱高速包膜機150PPM創(chuàng)新
包膜機構(gòu):
采用轉(zhuǎn)塔式結(jié)構(gòu)進料將電池送入包膜工位,節(jié)省包膜等待時間,傳統(tǒng)包膜機單套包膜工位PPM為8~12.5;轉(zhuǎn)塔式結(jié)構(gòu)可將電池進料與出料分開,實現(xiàn)包膜電池物流線式流動,無電池抓取等待時間,單工位包膜時間縮短至0.4S/pcs,效率提升至150PPM,比傳統(tǒng)包膜方式提高約1200%,且穩(wěn)定性極佳,極大提高了現(xiàn)有包膜的速率上限,實現(xiàn)設(shè)備的高效利用,極大減少空間占用率,提高廠房利用率。
收廢料機構(gòu):
收廢膜工位采用滾筒式收廢膜代替原有拉膜式收廢料,減少了拉膜移栽搬運等時間,收廢膜時,機臺運行速率將降低至50PPM運行狀態(tài),但效率仍比傳統(tǒng)收廢膜方式提升約400%,采用快換式滾筒收廢膜,將直接消除處理廢膜時間對機臺運行的影響,實現(xiàn)設(shè)備的高效利用。
藍膜位置度檢測機構(gòu):
包膜前增加藍膜位置檢測,傳統(tǒng)藍膜位置僅有前端的糾偏傳感器檢測,藍膜經(jīng)過過輥后位置狀態(tài)不可控,現(xiàn)在增加CCD相機飛拍檢測包膜前藍膜的位置度,杜絕電池包膜后位置度批量不良,減少電池返工率。
不停機放卷機構(gòu):
在高速線中人工換卷占時相對更明顯,傳統(tǒng)方式需工位停機,人工更換新料,時間約為3min。現(xiàn)采用雙供膜機構(gòu)與一個包膜工位進行對接的不停機放卷機構(gòu),換膜時進行切換,同時包膜工位不停機,僅切換至低速運行,實現(xiàn)了不停機放卷功能,整個切換動作約30S,設(shè)備可按設(shè)定150PPM繼續(xù)運行,比傳統(tǒng)更換藍膜卷,換卷效率提升600%,提高了藍膜利用率和設(shè)備稼動率。
包膜其他工序創(chuàng)新
包膜前踢杯機構(gòu):
踢杯前機臺進料時對電池或托杯進行讀碼動作,以獲取電池信息。傳統(tǒng)的讀碼NG電池剔除動作,每組NG電池將耗時2S,在高速線中極大影響設(shè)備效率。現(xiàn)使用轉(zhuǎn)塔式進料讀碼,多個轉(zhuǎn)盤同時動作,在轉(zhuǎn)盤高速(150PPM)運行中直接將NG電池剔除,實現(xiàn)了NG電池剔除,又不影響正常電池的下料,效率提升500%,極大提高了OEE。
噴碼等級判斷機構(gòu):
常規(guī)的激光刻碼,激光振鏡體積大,占用空間多,需設(shè)置多個工位?,F(xiàn)采用噴碼機,可實現(xiàn)單工位多個安置噴碼頭,結(jié)構(gòu)緊湊。在同一個工位完成檢測藍膜接縫位置、噴碼及等級判斷,集成度高,減少了拉帶運動、機械手搬運的影響,大大提高噴碼位置的準確性。
隨著下游需求對鋰電池技術(shù)革新的不斷推動,從電池的材料端到結(jié)構(gòu)端,全行業(yè)積極尋求創(chuàng)新以實現(xiàn)更高的交付品質(zhì)和更低的制造成本。科瑞新能源將持續(xù)加大對鋰電裝備智能制造的研發(fā)與投入,助力電池企業(yè)降本增效,取得更強的市場競爭力。
審核編輯:劉清
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原文標題:科瑞新能源打破新型電池高速包膜“技術(shù)瓶頸”
文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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