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    CIBF丨寧波久鼎新能源朱效銘:自動(dòng)高效軟包鋰電池注液解決新方案

     

    發(fā)布時(shí)間:2021-06-11

    2021319日,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )動(dòng)力電池應用分會(huì )聯(lián)合電池中國網(wǎng)共同舉辦的第二屆新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池(CIBF深圳)國際交流會(huì )在深圳隆重召開(kāi)。大會(huì )期間,寧波久鼎新能源科技有限公司董事長(cháng)朱效銘以《自動(dòng)高效軟包鋰電池注液解決新方案》為題發(fā)表了主題報告。

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    以下為演講實(shí)錄:

    尊敬的各位專(zhuān)家、女士們,先生們,大家上午好。我先介紹一下我自己,大家可能不太認識寧波久鼎新能源科技有限公司,我曾經(jīng)有一個(gè)項目獲得國國家科技進(jìn)步二等獎,這個(gè)在整個(gè)行業(yè)還是可以的。我們在堿性電池設備方面做得很好的,但在鋰電行業(yè)能不能在這里邊貢獻自己的力量,這也是久鼎新能源的初衷。

    我今天給大家分享的是:打造中國軟包鋰電注液設備新標桿,有4個(gè)方面跟大家分享。

    第一,軟包鋰電的優(yōu)勢,軟包的市場(chǎng)現狀就不跟大家分享了,軟包鋰電設備的現狀剛剛有老總也說(shuō)了,軟包鋰電自動(dòng)化程度不夠高,目前在20PPM左右,這對我們生產(chǎn)大國來(lái)說(shuō)是極不相稱(chēng)的,看看下一步有沒(méi)有更好的辦法幫助軟包鋰電企業(yè)在自動(dòng)化程度方面做一些工作。

    第二,根據我們對軟包鋰電做的研究,我們主要是做中段的,去年到一些大公司看了一下,主要是注液機要完成幾個(gè)工序:1.注電解液;2.抽真空;3.吸液;4.初封口。這些工序是在一個(gè)設備上,產(chǎn)能大概是20PPM左右。曾有鋰電老總問(wèn)我們能不能在這方面做些工作?我們提出做到50PPM可以嗎?他說(shuō)如能達到就很厲害了。后來(lái)我們想在這方面做了一些工作。

    還有吸液效率,現在的軟包吸液正壓是3個(gè)大氣壓左右,大家知道電解液要滲透到正負極電子需要一定的時(shí)間,如果吸液壓力高了,吸液速度就越快,生產(chǎn)效率就越高。還有一個(gè)瓶頸是設備對不同型號軟包鋰適應性差,軟包鋰電的品種也很多,假如一個(gè)公司有30個(gè)品種,如若每一臺設備只能做3個(gè)品種,那就需要10種設備。上次我也同該位老總交流了,他說(shuō)能不能在一個(gè)設備兼做很多品種?我說(shuō)我們想想辦法。下一步我將介紹這方面的技術(shù)。

    第三,解決方案。大家知道軟包鋰電三面封膜后,上面的口部是呈不規則狀態(tài),它有時(shí)候是閉合,有時(shí)候是開(kāi)合的,剛剛有一個(gè)視頻也看到了,它在注液過(guò)程當中,兩個(gè)片中間要注電解液,所以是用機械手把這兩個(gè)片吸開(kāi),然后再注電解液,我們在這個(gè)地方在軟包膜開(kāi)口處壓了4個(gè)半圓球凸點(diǎn),這4個(gè)凸點(diǎn)均內凸起,且兩凸點(diǎn)之間就是對準接觸,所以上面的口部就會(huì )敞開(kāi),在下一步設備動(dòng)作過(guò)程中,無(wú)需用真空把它吸開(kāi),因為設備的空間比較有限,如再裝一個(gè)機械手把它吸開(kāi),會(huì )增加很多工序。這4個(gè)凸點(diǎn)就解決了這樣的問(wèn)題,就不需要專(zhuān)門(mén)吸開(kāi)裝置了。

    我們要將注液、吸液、抽真空初封口分開(kāi),因為這四個(gè)工序做完就需要這么多時(shí)間,我們要把這四個(gè)工序分成三個(gè)步聚分開(kāi)。還有軟包放到膜托里邊,這是很多公司都在做的。放到里邊之后,膜托里邊有多個(gè)電池,我們建議6-20個(gè),你也可以放多,到50個(gè)都沒(méi)有問(wèn)題?,F在的目標是100PPM,剛剛那個(gè)老總說(shuō)做到20PPM,注液上我們已經(jīng)有很好的方案。昨天講到的疊片,一臺設備能做到1GWH,這種高端設備組合在一起,軟包的效能就會(huì )大大提高。

    示圖中,最左邊的模托跟中間的模托有不同的地方,中間的模托是一塊電池,模托設計的時(shí)候會(huì )有大尺寸的電池放進(jìn)去,而左邊則可放多個(gè)電池。

    下面講一下電池注液后,在吸液上是怎么做的呢?我們單獨弄了一個(gè)空間,這個(gè)空間有一個(gè)大型的圓柱型壓力罐。為什么現有設備壓力上不去?因為設備壓力罐部分是方形的,只能承受3個(gè)大氣壓,如果壓力高了方形罐就頂不住了,會(huì )有變型的可能,壓力最好的狀態(tài)就是圓柱型,我們設計的高壓罐可以承受5個(gè)大氣壓以上,甚至可達10個(gè)大氣壓。圓柱高壓罐中心是輸送軌道,電池從這個(gè)口部進(jìn)去,然后不斷送到罐子里邊,罐子里邊可以承載幾百到幾千個(gè)電池,現在國內生產(chǎn)的設備中,大概只能有10個(gè)以下的電池,但是我們有幾百到幾千個(gè)電池,這個(gè)速度根本沒(méi)有辦法和我們比。壓力罐封口,兩邊封好,里邊可以加壓,然后抽真空,再增壓,壓力可以根據生產(chǎn)工藝要求,可調整到0~10大氣壓,常規是根據工廠(chǎng)的壓力系統來(lái)設計,這樣吸液速度就會(huì )大大提高。

    為了提高生產(chǎn)效率,壓力罐可以配置3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)甚至更多,壓力罐可以根據需要定制,口徑、長(cháng)度均可變化。如要做到200PPM,壓力罐可多配置。該方案產(chǎn)能配制比較靈活。

    電池吸液已完成后,采用機械手將一模多電放到一模單電的模托中,我們是一次性排好20個(gè)單電模托。下面兩個(gè)圖,藍色的是封口裝置,軟包電池上口插了一根管子,用于抽真空,對管子進(jìn)行密封,然后抽真空。再來(lái)看圖表中綠的部分,下面還有一個(gè)封口裝置,上面抽真空后馬上進(jìn)行下面熱封。這種裝置可以多頭設計,效率可以大大地提高。

    通過(guò)這個(gè)方案,目前嘗試100PPM的生產(chǎn)效率。該方案兼容常規尺寸的軟包電池,既能做小規格的電池,也能做大規格的電池,工廠(chǎng)投入的設備就會(huì )大大減少。

    (視頻播放)

    這是模擬視頻。原理就是這個(gè)原理,多少都可以脫過(guò)模托的增加,一次性搬運20個(gè)跟搬運40個(gè),時(shí)間完全是一樣的,但是效率就高了很多了。

    (圖)這個(gè)就是注電解液,一次性做好就OK了。這個(gè)是進(jìn)入到壓力罐里邊去,到里邊之后就可以抽真空,然后高壓、吸液、出來(lái),出來(lái)之后就一次性封裝到單個(gè)模托下面。單個(gè)模托可以10個(gè)、20個(gè),一次性都可以做的,統一推過(guò)去就可以封裝了。封裝的頭也是可以多個(gè)的,完全可以解決這些問(wèn)題。

    下面總結一下,電池的市場(chǎng)前景我就不用說(shuō)了,剛剛說(shuō)的設備對產(chǎn)品的成本是相當有關(guān)系的,我們這一套設備生產(chǎn)效率提高了,也降低成本,我們一套設備可以頂你5套設備,你5套設備的人員、場(chǎng)地、車(chē)間環(huán)境設備等,因為這個(gè)生產(chǎn)設備是有露天環(huán)境要求的,露天環(huán)境外圍就要有設備成本,還有設備運行的成本,這樣能大大的降低產(chǎn)品的成本。成本是企業(yè)盈利的基礎,也是產(chǎn)品競爭的根本保證,久鼎新能源看看在這方面能不能為行業(yè)貢獻一點(diǎn)力量,謝謝大家。

    (注:本文根據現場(chǎng)速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱,僅作為參考資料,請勿轉載?。?/span>

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