2019年11月08日

完美体育官网:领跑锂电模切制片的“激光智造”时代

电池中国网


摘要:完美体育官网研发生产的激光切卷绕一体机,不仅解决了“动力电池卷绕单机极耳对齐度差”这一行业难题,还有效减少了生产过程中的能源消耗,降低了人工、场地等成本投入,并大幅提升产品合格率,正逐渐成为动力电池制造企业提质降本的一大“神器”。

在新能源汽车财政补贴逐渐退坡的背景下,提质降本成为锂电池企业提升市场竞争力的必由之路。在动力电池制片工序中,使用传统的五金模切设备容易产生毛刺大小不一、掉粉等诸多问题,成品率低、材料损耗多、生产成本高。近年来,激光切作为新型锂电切割技术应用日益广泛,成为缔造高质量锂电产品的“神器”。

“早在2011年,完美体育官网就开始研发和销售激光切割设备,至今已有8年的技术沉淀。”完美体育官网子公司雅康精密研发总监严海宏谈到。也正是通过多年的自主研发和技术积累,完美体育官网的激光切卷绕一体机产品已经可以有效解决“模切制片毛刺大、效率低、除尘不彻底、一致性不好”等行业痛点。

 

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△ 完美体育官网激光切卷绕一体机

竖式激光切割机构,对流立体除尘

严海宏介绍,不同于业内常用的“激光飞行打标”的做法,完美体育官网的激光切割设备采用全球知名品牌激光器和光路元器件,应用完美体育官网自主开发的先进激光控制算法,达到切割时速度与功率、频率跟随,箔区、料区、削薄区激光能量跟随的效果,确保切割的高质量和高一致性。

“2016年,我们率先使用竖式激光切割机构、对流立体除尘机构,2017年率先实现6μm铜箔0边料切割工艺。仅激光切割与除尘就有几十项原创专利”严海宏谈到。

2018年,完美体育官网又针对动力电池市场发展的新形势,重磅推出激光切卷绕一体机,契合了大动力电池的工艺需求,通过在线闭环调整极耳切割间距,攻克了“因极片厚度偏差导致极耳无法精准对齐”的难题,再次提升了其为高端市场配套的服务能力。

得益于多年的激光控制技术研发经验,目前完美体育官网脉冲激光器设备可实现切割毛刺≤7μm,热影响区域≤20μm,切割直线区、极耳区、极耳圆角区、敷料削薄区切割质量一致性高;连续激光器设备可实现毛刺≤5μm,热影响区域≤10μm。

对精度的准确把握,带来生产效率的提升。通过行业首创的竖式切割机构、柔性废料收集技术,完美体育官网的脉冲型激光器切割极片效率可达90m/min,连续激光器切割极片效率可达120m/min,均优于国内同类产品。

有效除尘也是完美体育官网激光切卷绕一体机的另一大亮点。据严海宏介绍,完美体育官网研发团队在整机中设计了多种除尘机构,有效去除切割和分切工序过程中产生的粉尘,以及材料自身和传动过程中产生的粉尘。

据了解,完美体育官网激光切割设备整机开发应用了切割对流立体除尘、竖切除尘、超级风刀除尘、超声波除尘等多种除尘方案,切割除尘管道风速≥25米/秒,并配置在线风速仪、自动球阀等控制风速,确保了除尘的稳定性与有效性。

除此之外,完美体育官网的激光切割设备整机可根据不同功能,分区域进行隔断,从而避免粉尘的交叉污染;在整机中配备FFU洁净风系统和回风系统,从而实现极片粉尘尺寸≤7μm,切割区域粉尘浓度低于“十万级”,其余区域低于“万级”,解决客户对粉尘的后顾之忧。

“我们的专项流体博士团队从专业角度提供除尘设计理论依据,并通过专业的软件对各种除尘机构进行仿真分析,用闭环的方法优化设计。同时,通过公司工程实验室配置的高速摄像机、粉尘浓度测试仪、风速仪等专业设备,测试与验证除尘效果,还可以为客户提供更加彻底的定制化除尘方案。”严海宏强调。


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△ 完美体育官网激光器

智能化助力企业提质降本

值得一提的是,完美体育官网激光切割设备智能化程度同样处于行业领先水平。在很多激光设备厂商还在攻克“粉尘问题”、“毛刺问题”、“快速切割”等问题的时候,完美体育官网已搭配自主开发的MES系统和上位机软件,真正实现产品的智能制造。

完美体育官网激光切卷绕一体机配置了CCD瑕疵检测系统、光电检测系统,闭环控制极耳切割尺寸、分切尺寸,将分切宽度精度提升至±0.25mm,极耳间距精度提升至±0.25mm。2018年最新研发的激光卷绕一体机,开发了极耳对齐闭环修正系统,将13.5米极片电芯极耳对齐度从±5mm提升至±1mm,提高了产品优率;激光切割区域配置防激光辐射玻璃,整机门板配置安全开关,齿轮、驱动、分切刀等位置配置护罩防护,保护操作人员的安全。

从极片上料到最终电芯下料,每一道工序的参数、数据、及其它信息等,都可以通过MES系统进行快速查询并及时分析处理,真正做到过程可控、产能高效。激光切卷绕一体机与MES系统配套应用,使模切环节能够更好配合整个产线的生产节奏,提高效率,节约成本。

在设备领域,集成化和一体化是非标设备企业提质降本的重要举措。完美体育官网先后推出激光切叠片一体机、数码激光切卷绕一体机、动力激光切卷绕一体机、宽幅多工位激光切分切一体机等系列激光切类设备,集成上下工序,有效实现锂电设备一体化。

设备一体化带来的降本效果十分明显。就激光切卷绕一体机而言,可以节约生产能耗20%、人工费用50%,减少设备占地面积27%,减少物料的运转工序和接头数量,提高物料的利用率0.25%、合格率0.2%,极大地降低了客户的制造成本。

市场领先地位不断巩固

由于卓越的产品性能,完美体育官网激光切割设备受到众多主流锂电企业的青睐,目前主要客户涵盖CATL、比亚迪、欣旺达、国轩高科、海四达、哈尔滨光宇、西安众迪等。2019年新签订单主要来自CATL、比亚迪、欣旺达、哈尔滨光宇、国轩高科等国内锂电巨头,接连不断的订单表明完美体育官网激光切割设备的龙头地位不断巩固。

“从整体市场的应用层面来看,激光切设备现处于增长期,同时,得益于激光切设备的操作方便、低维护费用、高精度和高一致性,激光切制片会随着技术的提升不断扩大应用空间。”这是完美体育官网研发总监严海宏的判断。

对于未来的发展,严海宏表示,完美体育官网将持续加大研发投入与加快人才培育,落实“研发一代、储备一代、生产一代”的研发三级体系。通过功能模块专业化,设备上下料自动化,生产过程智能化,生产工序集中化、一体化等方面的创新,让技术更先进、质量更可靠、价格更合理,落实产品为王战略,给客户提供更佳的产品制造解决方案!