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赢合科技:领跑锂电模切制片的“激光智造”时代

作者:万博  来源:万博manbetx官网  时间:2019-11-07 08:28  点击:

  赢合科技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,赢合科技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。”赢合科技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,赢合科技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。

  严海宏介绍,不同于业内常用的“激光飞行打标”的做法,赢合科技的激光切割设备采用全球知名品牌激光器和光路元器件,应用赢合科技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,赢合科技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,目前赢合科技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,赢合科技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。

  有效除尘也是赢合科技激光切卷绕一体机的另一大亮点。据严海宏介绍,赢合科技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,赢合科技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,赢合科技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。

  值得一提的是,赢合科技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,赢合科技已搭配自主开发的MES系统和上位机软件,真正实现产品的智能制造。

  赢合科技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。赢合科技率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。

  由于卓越的产品性能,赢合科技激光切割设备收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赢合科技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。”这是赢合科技研发总监严海宏的判断。

  对于未来的发展,严海宏表示,赢合科技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!

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