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

       

      發布時間:2021-06-11

      2021319日,由中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會聯合電池中國網共同舉辦的第二屆新能源汽車及動力電池(CIBF深圳)國際交流會在深圳隆重召開。大會期間,寧波久鼎新能源科技有限公司董事長朱效銘以《自動高效軟包鋰電池注液解決新方案》為題發表了主題報告。

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      以下為演講實錄:

      尊敬的各位專家、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,我曾經有一個項目獲得國國家科技進步二等獎,這個在整個行業還是可以的。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個方面跟大家分享。

      第一,軟包鋰電的優勢,軟包的市場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了,軟包鋰電自動化程度不夠高,目前在20PPM左右,這對我們生產大國來說是極不相稱的,看看下一步有沒有更好的辦法幫助軟包鋰電企業在自動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。這些工序是在一個設備上,產能大概是20PPM左右。曾有鋰電老總問我們能不能在這方面做些工作?我們提出做到50PPM可以嗎?他說如能達到就很厲害了。后來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間,如果吸液壓力高了,吸液速度就越快,生產效率就越高。還有一個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,假如一個公司有30個品種,如若每一臺設備只能做3個品種,那就需要10種設備。上次我也同該位老總交流了,他說能不能在一個設備兼做很多品種?我說我們想想辦法。下一步我將介紹這方面的技術。

      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,它有時候是閉合,有時候是開合的,剛剛有一個視頻也看到了,它在注液過程當中,兩個片中間要注電解液,所以是用機械手把這兩個片吸開,然后再注電解液,我們在這個地方在軟包膜開口處壓了4個半圓球凸點,這4個凸點均內凸起,且兩凸點之間就是對準接觸,所以上面的口部就會敞開,在下一步設備動作過程中,無需用真空把它吸開,因為設備的空間比較有限,如再裝一個機械手把它吸開,會增加很多工序。這4個凸點就解決了這樣的問題,就不需要專門吸開裝置了。

      我們要將注液、吸液、抽真空初封口分開,因為這四個工序做完就需要這么多時間,我們要把這四個工序分成三個步聚分開。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,膜托里邊有多個電池,我們建議6-20個,你也可以放多,到50個都沒有問題?,F在的目標是100PPM,剛剛那個老總說做到20PPM,注液上我們已經有很好的方案。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,模托設計的時候會有大尺寸的電池放進去,而左邊則可放多個電池。

      下面講一下電池注液后,在吸液上是怎么做的呢?我們單獨弄了一個空間,這個空間有一個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個大氣壓,如果壓力高了方形罐就頂不住了,會有變型的可能,壓力最好的狀態就是圓柱型,我們設計的高壓罐可以承受5個大氣壓以上,甚至可達10個大氣壓。圓柱高壓罐中心是輸送軌道,電池從這個口部進去,然后不斷送到罐子里邊,罐子里邊可以承載幾百到幾千個電池,現在國內生產的設備中,大概只能有10個以下的電池,但是我們有幾百到幾千個電池,這個速度根本沒有辦法和我們比。壓力罐封口,兩邊封好,里邊可以加壓,然后抽真空,再增壓,壓力可以根據生產工藝要求,可調整到0~10大氣壓,常規是根據工廠的壓力系統來設計,這樣吸液速度就會大大提高。

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

      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個單電模托。下面兩個圖,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,對管子進行密封,然后抽真空。再來看圖表中綠的部分,下面還有一個封口裝置,上面抽真空后馬上進行下面熱封。這種裝置可以多頭設計,效率可以大大地提高。

      通過這個方案,目前嘗試100PPM的生產效率。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,工廠投入的設備就會大大減少。

      (視頻播放)

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

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

      下面總結一下,電池的市場前景我就不用說了,剛剛說的設備對產品的成本是相當有關系的,我們這一套設備生產效率提高了,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、場地、車間環境設備等,因為這個生產設備是有露天環境要求的,露天環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品的成本。成本是企業盈利的基礎,也是產品競爭的根本保證,久鼎新能源看看在這方面能不能為行業貢獻一點力量,謝謝大家。

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

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