电芯结构的迭代升级已成为当前动力电池企业的重要路径,为做到同时兼顾性能、安全及成本,长电芯(刀片电池)等新工艺频出,对于装备企业而言,技术迭代风口隐现的是挑战与机遇。
从技术发展趋势看,长电芯为代表的系统高效成组技术是未来动力电池的发展趋势,头部动力电池企业也在不断探索长电芯制造的“最优解”。
以刀片电池为例,长电芯结构利用长而薄的形状特点提升了电池包Z向利用率,散热性明显提高,并且其本身可以作为结构件,叠加CTP技术,可以使安全性更好、成本更低、体积能量更高。
然而值得注意的是,长电芯虽然可以有效减少结构性零部件的应用,但不可否认在同等工艺水平下,电芯越长,其在生产过程中的对齐度、效率、良品率也更会受到影响,而基于长电芯的CTP过程难度也将更高。这就意味着,能够解决长电芯、CTP规模化制造难题的装备企业,将率先享受工艺迭代新周期的技术红利。
长电芯结构创新的背后,最困难不是研发电芯本身,而是能否实现高良品率的规模化量产。
利元亨围绕长电芯制造痛点,针对性创新研发了长电芯极耳折弯工艺、长电芯激光顶盖焊接技术;通过全方位除尘,有效防止电芯短路;采用关键包膜机构,精准包裹电芯;不同的产品结构采用相对应的贴胶方式,从根源上解决极耳贴胶撕裂。
利元亨CTP长电芯装配线布局
在极耳折弯工艺上,利元亨创新采用两次成型折弯技术,循序渐进,在保证极耳不受损的情况下,高效完成极耳折弯工艺。在长电芯激光顶盖焊接环节,利元亨采用特有的紧固方式对产品进行完全紧固,避免转盘转动导致产品产生位移。并使用深度视觉检测技术,准确抓取电芯运动轨迹,焊接平台通过软件进行差补处理,同步配合焊接头的运动,对准狭窄焊缝,实现电芯顶盖的高速精准焊接。 目前能够稳定的保持焊接优率。在除尘方案上,利元亨创新采用内外部除尘结合的方式:内部采用AAF空气过滤器配合除尘系统抽风换气,对内部游离粉尘进行清洁,确保设备洁净。外部严格控制粉尘的产生,避免使用有粉尘产生风险的机构与元器件,对产线各段设置粉尘监管点。并通过对关键因子的DOE设计,结合流体分析工具、3D增材制造等方法,得出最优的焊接口除尘方案,全方位无死角除尘。在包膜工艺环节,利元亨取膜部分采用伺服+C5级直线模组驱动移位及备料循环等方式,最终攻克长电芯的包膜难题。在极耳贴胶撕裂问题上,利元亨备用了多种贴胶方式,Z形胶采用先贴底部连接片后贴隔膜的方式,L形胶采用先整形后匹配贴胶的方式,不同的产品结构采用相对应的贴胶方式,从根源上解决极耳贴胶撕裂。作为高端智能装备智造专家和锂电数智整厂解决方案供应商,利元亨已在长电芯组装线领域抢先获得突破。利元亨的长电芯组装线在合作企业项目中得到了充分验证,获得客户的一致好评。技术工艺蝶变背后,是动力电池对更高安全性、更高品质、更低成本的核心需求,这对智能装备供应商的技术能力、开发创造力、痛点捕捉力、新品迭代更新能力提出了多维度的要求。
而利元亨强大的技术底蕴,正在支撑其在创新产品上不断深入与突破,随着利元亨对风口机遇的捕捉能力越来越强,其在动力电池装备市场的想象空间也将愈加巨大。