揭秘贏合科技動力電池整體性的解決思路和方案

針對于電池企業(yè)的面臨的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)，定位于全球化的智能裝備制造及技術(shù)服務(wù)型企業(yè)的贏合科技，順勢而變進(jìn)行了快速應(yīng)變，通過一系列積極的技術(shù)升級來探索提供套整體性的解決思路和方案，并得到了多家客戶的應(yīng)用和認(rèn)可。

車企對于動力電池能量密度和安全性提升的雙重壓力，倒逼鋰電企業(yè)在電芯結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)工藝上的進(jìn)行不斷升級，由此直接也帶來了制成工藝的頻繁變更和設(shè)備工藝實(shí)現(xiàn)上的高難度要求。

高工鋰電獲悉，去年以來，配合車企的上述需求，國內(nèi)主流動力電池企業(yè)對產(chǎn)品、工藝、理解都在不斷加深，并對各自的電芯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的升級變更，釋放出了工藝多樣性，隨之而來的是，其在生產(chǎn)工藝、產(chǎn)線裝備上也提出了更高的要求。

這其中，受影響較大的是電芯組裝工段環(huán)節(jié)，以方形電池為例，包括組裝線中的極芯熱壓機(jī)、檢測機(jī)，極芯配組焊接機(jī)、包膜機(jī)、入殼點(diǎn)焊機(jī)、封口激光焊接機(jī)以及注液機(jī)等相關(guān)設(shè)備都要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和改變。

一位動力電池企業(yè)的工程負(fù)責(zé)人向高工鋰電坦言，受到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整影響以及更高的品質(zhì)要求，組裝設(shè)備面臨設(shè)備內(nèi)部環(huán)境控制要求高，兼容工藝種類多，建造成本高，品質(zhì)監(jiān)控點(diǎn)增多，工藝實(shí)現(xiàn)難度大，建造調(diào)試周期長等問題，而注液相關(guān)設(shè)備同樣面臨這樣的問題，結(jié)構(gòu)和配方的調(diào)整導(dǎo)致注液吸收難度大，進(jìn)而造成常規(guī)注液機(jī)效率下降，是最大的難題。

針對于電池企業(yè)的面臨的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)，定位于全球化的智能裝備制造及技術(shù)服務(wù)型企業(yè)的贏合科技，順勢而變進(jìn)行了快速應(yīng)變，通過一系列積極的技術(shù)升級來探索提供套整體性的解決思路和方案，并得到了多家客戶的應(yīng)用和認(rèn)可。作為贏合科技旗下子公司，惠州市隆合科技有限公司（下稱“隆合科技”）主要負(fù)責(zé)該環(huán)節(jié)的設(shè)備研發(fā)與制造，其主要專注于鋰電池智能組裝線、激光焊接系列設(shè)備、注液系列設(shè)備、正負(fù)壓氦檢機(jī)、等單機(jī)設(shè)備以及物流線產(chǎn)品。

單機(jī)外觀示意圖

整線布局示意圖

隆合科技技術(shù)負(fù)責(zé)人向高工鋰電介紹，為了解決產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級及換型的問題，隆合科技統(tǒng)計(jì)和分析整合了市面上絕大多數(shù)主流工藝以及客戶反饋大量建議，總結(jié)其中的差異點(diǎn)和相同點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)組裝線大體上由三大技術(shù)構(gòu)成，工藝頭應(yīng)用技術(shù)（超聲波焊接機(jī)，電阻焊機(jī)，激光焊機(jī)，發(fā)熱單元，各種檢測裝置、專用模具等）、夾治具技術(shù)和物流技術(shù)。

針對上述三大技術(shù)，隆合科技建立了齊全的實(shí)驗(yàn)室，對工藝頭的應(yīng)用通過大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)摸索，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫。并為客戶前期打樣驗(yàn)證，關(guān)鍵夾治具小批量提前試制優(yōu)化壽命，穩(wěn)定性指標(biāo)。

對于物流系統(tǒng)，隆合科技擴(kuò)大自有物流系統(tǒng)的適用范圍，標(biāo)準(zhǔn)化部件生產(chǎn)，提高物流系統(tǒng)的性能。并針對物流系統(tǒng)開發(fā)了專用控制單元。

同時，隆合科技還針對上述三大技術(shù)進(jìn)行跨行業(yè)借鑒，吸取其它行業(yè)的成熟經(jīng)驗(yàn)。提升三大技術(shù)的水平，在整線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上提出以下幾點(diǎn)：

1.以標(biāo)準(zhǔn)功能模塊開發(fā)配合特殊工藝模塊非標(biāo)開發(fā)作為底層要素，提升穩(wěn)定性，迭代開發(fā)；

2.以分布式可拓展式布局思路作為整體建線框架并增加4軸機(jī)器人的使用量。應(yīng)對客戶后期工藝和效率變更的成本和周期；

3. 在組裝線上的設(shè)置”工藝調(diào)整環(huán)”，兼容：2極芯和4極芯工藝，疊片和卷繞工藝（蝴蝶焊工藝），多極耳和全極耳工藝（部分型號）；

4.對接日韓客戶需求，率先提出千級潔凈目標(biāo)，并進(jìn)行了大量研究和試驗(yàn)。多項(xiàng)成果已經(jīng)申請專利并應(yīng)用在最新一代機(jī)型當(dāng)中；

為了幫助客戶提高電芯的體積容量比和重量容量比，率先研發(fā)超聲波壓合和激光焊接的組合工藝配套機(jī)型，將“連接片”取消。并解決了入殼前超聲波焊接不穩(wěn)定、超聲波粉塵激光融珠飛濺等痛點(diǎn)，并在現(xiàn)有機(jī)型上得到了應(yīng)用。

在注液環(huán)節(jié)，隆合科技的工藝上采用0.4~0.8Mpa的高等壓工藝進(jìn)行注液，布局上采用分布式注液工站，通過補(bǔ)充注液工站即可增加注液時間，實(shí)現(xiàn)注液吸收時間上的彈性，極大降低應(yīng)對配方變更帶來吸液難導(dǎo)致的設(shè)備改造周期和改造成本，同時，注液精度大幅度領(lǐng)先傳統(tǒng)注液機(jī)。

目前，上述產(chǎn)品已經(jīng)在包括國軒高科、星恒電源、海四達(dá)等多家企業(yè)得到了規(guī)?；瘧?yīng)用，在產(chǎn)品效率、成本降低上起到了明顯的作用。

高工鋰電獲悉，隆合科技在2017年為了提升公司的整體實(shí)力，成功導(dǎo)入國際IDP集成研發(fā)平臺和汽車行業(yè)IATF質(zhì)量管理體系，其提供的組裝段系列產(chǎn)品已具備國際化的產(chǎn)品競爭實(shí)力。

而對于方形動力電池組裝環(huán)節(jié)的未來發(fā)展趨勢，隆合科技也提前做了前瞻性的判斷和技術(shù)儲備。

上述技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，隨著電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝的逐步穩(wěn)定，功能單元經(jīng)過多次迭代基本完善定型，隨著動力電池企業(yè)投資規(guī)模的越來越大，簡單堆疊當(dāng)前12ppm的單條電芯組裝線，會帶來較大的廠房建設(shè)成本和后期運(yùn)行成本的投入，因此30~50PPm的高速電芯組裝線在滿足工藝功能要求之后，將成為后續(xù)設(shè)備發(fā)展的重點(diǎn)方向。

針對于此，隆合科技已經(jīng)完成高速線的初步方案設(shè)計(jì)，即將在2019年推出新一代高速電芯組裝線。

在注液機(jī)環(huán)節(jié)，相對組裝段工藝的復(fù)雜多變，注液工藝相對穩(wěn)定，但是注液難度會跟隨能量密度的提升越來越難，所以提高注液溫度、增大正負(fù)壓呼吸壓差等提高注液效率的技術(shù)會成為發(fā)展趨勢。截至目前，隆合科技已經(jīng)完成電解液溫度控制等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，新一代溫控高等壓注液機(jī)今年10月下旬完成設(shè)計(jì)開發(fā)。

事實(shí)上，隆合科技的快速應(yīng)變是贏合科技加大技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)投入的一個側(cè)影。

2018年以來，贏合科技在在實(shí)現(xiàn)整線交付交鑰匙工程的能力同時，集中兵力強(qiáng)化單機(jī)設(shè)備的研發(fā)和技術(shù)實(shí)力，在此前的9月初，贏合科技旗下的MAX品牌圓柱卷繞機(jī)剛剛獲得了來自LG化學(xué)的19臺訂單。

鋰電智能制造的基石是單機(jī)自動化。國內(nèi)鋰電設(shè)備要想領(lǐng)跑全球，首先就是要做出高精尖的單機(jī)設(shè)備，贏合科技董事長王維東的思路是，只有專注把單機(jī)技術(shù)做好的前提下，才有機(jī)會做分段集成和整線集成，才有機(jī)會為客戶提供智能化數(shù)字工廠解決方案的新模式。

如今，遵循著上述思路，贏合科技正在推進(jìn)由單機(jī)到分段再到整線的“由點(diǎn)到面”整體向上戰(zhàn)略，搶占新一輪動力電池裝備領(lǐng)域的國際化高地。