常州锂电池全自动叠片机 全自动锂电池叠片机出售
2.2. 叠片机仍处于技术迭代中,新老玩家均积极布局
2.2.1. 叠片机技术路线多样,切叠一体机成为发展趋势
目前叠片机技术路线主要分为 4 类:Z 字型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机和 卷叠一体机。其中 Z 字型叠片机和切叠一体机本质均为 Z 字型叠片,也是国内应用较为 广泛的机型;热复合叠片机的特点为实现正极、负极和隔膜切片堆叠, 有效提高了叠片及电芯的质量和生产速率,相对而言技术难度更高;国外以 LG 新能源 为例,采用的是卷叠一体机,效率较高但受 LG 保护。
(1)Z 型叠片存在隔膜变形&单片堆叠效率不高问题,切叠一体机成为发展趋势。 Z型叠片技术是目前较为常见的一种叠片工艺,通过可移动叠片 台拉动隔膜在叠片平台之间来回移动,实现正极极片和负极极片的交叉堆叠。
Z 型叠片技术的问题在于隔膜容易变形且堆叠效率不高。①隔膜容易变形:Z 型叠 片技术隔膜会随可移动叠片台左右摆动,隔膜摆轴容易造成不对称,导致隔膜变形不一致;隔膜张力每次从零到,导致隔膜拉伸不一致、变形,同时隔膜的孔隙率、平均 孔径、比表面积都会有较大的变化,影响电芯质量。②堆叠效率不高:在叠片过程中, 需要摆动隔膜来叠放极片、避让隔膜交替进行,增加了单次叠片所需要的时间,同时只 能实现单片堆叠,叠片效率很难有大的提升,一般为 0.5s/pcs/工位,若电池极片层数为 30 层,则完成一个电池的时间为 15 秒,则一分钟内能完成 4 个电池,即效率仅有 4PPM。
切叠一体机逐渐成为发展趋势,其优点在于提升良率&提升效率。①提升良率:电 池在不同工序转运过程中容易发生损伤,将多个环节集中到一台设备上,就能够在工艺 流程上减少电池损伤的可能性。过去传统的生产方式为叠片机从料盒中取切片进行叠片。 取片过程中可能会发生磕碰和极耳翻折,而切叠一体机将极片模切/激光切、Z 字型叠片 机、贴胶热压机三类机型进行整合,解决了折弯和吸片的问题,通过减少上下料、转运 工序,减少磕碰、提高良率。②提升效率:切叠一体机将正负极片和隔膜同时收放,在 主叠片台或摆杆作用下,呈 Z 字型折叠,当叠放至设定片数后,隔膜裁切贴胶,再热压 成电芯,如先导智能叠片效率达 800PPM(0.075s/pcs),利元亨高速切叠一体机的 叠片速度达 0.15s/pcs(三工位)。
布局 Z 字型叠片路线的设备厂商包括先导智能、利元亨、格林晟、科瑞技术、赢合 科技、福能东方(超业精密)等,其中①先导智能微信公众号 2022 年 3 月发布中标 200+ 台叠片机订单(切叠一体机和热复合叠片机),叠片效率达 800PPM(0.075s/pcs), 切叠稳定效率为 0.45s/pcs(单工位),良品率达 99.7﹪;②利元亨的高速切叠一体机叠片速度达 0.15s/pcs(三工位,即单工位 0.45s/pcs),正开发整机 0.125s/pcs 超高速叠片。
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