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逸飛激光圓柱全極耳電池智能生產線:創新突破與極致製造

fun88网页下载 來源:逸飛激光2022-10-09 我要評論(0 )   

隨著製造強國的國家戰略推進,近年來我國在激光與(yu) 裝能裝備領域不斷創新發展,形成了一批處於(yu) 國際先進水平的激光智能裝備技術成果。在鋰電池製造領域,目前已廣泛應用激...

隨著製造強國的國家戰略推進,近年來我國在激光與(yu) 裝能裝備領域不斷創新發展,形成了一批處於(yu) 國際先進水平的激光智能裝備技術成果。

在鋰電池製造領域,目前已廣泛應用激光焊接、激光切割、激光清洗、激光打標等各類激光技術,其中激光焊接的技術壁壘較高,采用激光技術的電池製造工藝,可大幅提升電池安全性、可靠性、一致性,同時提升生產(chan) 效率、降低製造成本等優(you) 勢,已經成為(wei) 鋰電池製造過程中金屬連接與(yu) 密封的最優(you) 選擇,廣泛應用於(yu) 極耳、轉接片、集流盤、殼蓋封口、密封釘、匯流排、線束、外框等焊接工序,是鋰電池智能製造不可或缺的關(guan) 鍵支撐技術。

逸飛激光自2009年起就開始投入圓柱全極耳電池製造工藝、技術和裝備的研發,通過十數年的自主創新和工程經驗積累,率先突破了全極耳集流體(ti) 無損整形和集流盤激光焊接工藝技術,全麵打通了圓柱全極耳電池規模化製造的路徑。目前逸飛激光現已實現了集流盤焊接、集流盤與(yu) 蓋板焊接、合蓋預點焊、殼蓋封口焊接、密封釘焊接等全工序激光技術應用,推出了50/75/100/150/300PPM等多個(ge) 產(chan) 品係列的圓柱全極耳激光焊接智能生產(chan) 線。基於(yu) 逸飛激光在圓柱全極耳電池製造工藝上的創新引領,實現了大圓柱全極耳電池的規模化量產(chan) ,為(wei) 鋰電池產(chan) 業(ye) 的發展注入了新的活力。

在圓柱全極耳電池製造領域,逸飛激光累計申請相關(guan) 知識產(chan) 權348項,已授權發明專(zhuan) 利29項,經鋰電池、激光、智能裝備多領域專(zhuan) 家綜合鑒定核心技術達國際領先水平,並成功入選中國科協“2021‘科創中國·先導技術’百強榜,以此為(wei) 核心基礎,2021年逸飛激光成為(wei) 了國家級重點支持“專(zhuan) 精特新”小巨人企業(ye) 。

全極耳成型:行星式揉平整形,顛覆傳(chuan) 統認知,實現無損成型

逸飛激光相繼開發平麵壓實、超聲整形、機械揉平等多代全極耳成型技術,創造性的開發了公轉與(yu) 自轉相結合的行星式揉平整形技術,變滑動摩擦為(wei) 滾動摩擦,摩擦阻力降低40-60倍。可以根據正負極集流體(ti) 厚度、卷芯直徑、進階量設計等,對行星式揉平頭的直徑、錐角與(yu) 倒角階梯等進行最優(you) 化設計,並結合無損整形數控係統,在正負極集流體(ti) 許用應力範圍值內(nei) ,實現全極耳高速、無損成型,效率≥50PPM、精度±0.05mm,嚴(yan) 格控製了因摩擦導致集流體(ti) 受損、破裂產(chan) 生的粉塵與(yu) 顆粒。

全極耳連接:自適應精密激光焊接,嚴(yan) 格控製溫升,保障電池安全性

逸飛激光率先突破高反材料厚薄疊接自適應精密激光焊接技術,實現了鋁和銅等高反材料厚薄疊接精密焊接,並將2mm熱影響區內(nei) 溫升控製在80℃以內(nei) (低於(yu) 隔膜熱影響溫度),避免造成隔膜灼傷(shang) 或熱影響,通過激光焊接實現集流體(ti) 與(yu) 集流盤、正負極(蓋板)全麵積本材連接,是圓柱全極耳電池規模化生產(chan) 與(yu) 應用的核心技術支撐。

激光封口:高速旋轉動態均衡焊接,產(chan) 品與(yu) 材料適應性強,保障質量一致性

傳(chuan) 統18650、21700圓柱電池製造多采用機械封口方式,方形鋁殼電池已經普遍采用激光封口方式。隨著圓柱電池直徑變大、殼壁變薄以及鋁殼材料的使用,機械擠壓或滾槽形成的密封結構長時間使用可能存在微滲漏風險,且需增加防腐材料製成的密封圈等結構件。逸飛激光自主研發高速旋轉下的動態均衡焊接技術,以端蓋為(wei) 上定位基準麵,適應鋁殼、鋼殼各類材料,兼容直徑32mm以上、不同長度的大圓柱電池,實現50-450PPM的高速封口焊接。

成本與(yu) 安全優(you) 勢明顯,動力、儲(chu) 能市場全麵爆發,圓柱全極耳電池前景可期

圓柱全極耳電池的本質是將正負極集流體(ti) 兩(liang) 端變成可以進行麵接觸的極耳,通過集流體(ti) 與(yu) 集流盤、正負極(蓋板)的全麵積連接,形成穩定的全極耳導電結構,使得集流體(ti) 與(yu) 正負極之間電流傳(chuan) 輸方式由傳(chuan) 統的線傳(chuan) 輸變為(wei) 麵傳(chuan) 輸,從(cong) 而大幅提升電池的導流麵積和過電流能力,成倍地降低電池內(nei) 阻和發熱量,突破了圓柱電池難以做大的瓶頸,實現10C/6分鍾快充,隱約已成為(wei) 動力電池終極技術方向之一。

特斯拉於(yu) 2020年9月向全球正式發布4680圓柱全極耳電池,目前正處於(yu) 量產(chan) 攻關(guan) 階段,預計將於(yu) 2022年底-2023年量產(chan) 。據特斯拉官方介紹,相比2170電池,4680大圓柱電池能量提升5倍,輸出功率提升6倍,每千瓦時的成本降低14%,搭載該電池的車型續航裏程可提高16%。在充電方麵,在400V高壓快充模式下將電量從(cong) 10%充到80%僅(jin) 需15min。

繼特斯拉之後,寶馬集團近日重磅官宣,將從(cong) 2025年起率先在“新世代”車型中使用圓柱全極耳電池,專(zhuan) 為(wei) ‘新世代’車型電子電氣架構設計的新型圓柱全極耳電池,可以使續航提升高達30%(WLTP),並向寧德時代(300750.SZ)和億(yi) 緯鋰能(300014.SZ)授予了價(jia) 值超過百億(yi) 歐元的電池生產(chan) 需求合同。而據寶馬方麵介紹,與(yu) 第五代方形電池相比,寶馬第六代電池(大圓柱全極耳)的體(ti) 積能量密度將提升20%以上,成本可降低50%。

8月22日,廈門海辰儲(chu) 能科技股份有限公司(簡稱海辰儲(chu) 能)正式發布2022電池新品,重磅推出首款300Ah電力儲(chu) 能和大圓柱戶用儲(chu) 能專(zhuan) 用電池,並於(yu) 2023年一季度,開啟全球交付。海辰儲(chu) 能的判斷是,基於(yu) 在高速製造、產(chan) 線投資以及產(chan) 品靈活性、一致性、安全性等方麵的綜合優(you) 勢,大圓柱電池未來將會(hui) 統治小電池市場,因此,海辰儲(chu) 能重新定義(yi) 戶用儲(chu) 能場景下專(zhuan) 用儲(chu) 能電池,其圓柱產(chan) 品規格覆蓋4680-46300,單體(ti) 容量10-50Ah。

在極致成本實現上,海辰儲(chu) 能的大圓柱戶用儲(chu) 能專(zhuan) 用電池在單線資金投入上要遠低於(yu) 行業(ye) 目前的其它規格電池,同時,通過在結構件、製造等非鋰成本的優(you) 化,還可實現比傳(chuan) 統方殼電池降本達10%。

十年磨一劍,大規模量產(chan) 驗證,逸飛激光助力圓柱全極耳電池創新突破與(yu) 極致製造

13年的自主創新與(yu) 工程經驗積累,逸飛激光形成了完全自主知識產(chan) 權的技術與(yu) 產(chan) 品體(ti) 係,大幅簡化了製造工藝、提升了裝備自動化率。2017年,逸飛激光率先推出全球首條50PPM圓柱全極耳電池全自動生產(chan) 線,實現單線≥1GWh的全自動規模化生產(chan) 。2019年至今,逸飛激光繼續加大核心技術與(yu) 新產(chan) 品研發力度,裝備精度、效率取得新的突破,效率突破300PPM、良品率突破99.8%,大幅提升實現了整線實時檢測與(yu) 智能化控製水平,相繼推出了50/75/100/150/300PPM等多個(ge) 產(chan) 品係列的圓柱全極耳激光焊接智能生產(chan) 線,獲得國內(nei) 外眾(zhong) 多主流電池廠商和新能源汽車廠商的高度認可,助力多家頭部電池廠商累計建設圓柱全極耳電池產(chan) 能50GWh。

逸飛激光現已形成高效、可靠、兼容性強、良品率高的圓柱全極耳係列裝備,推出了實驗室、中試小批量驗證、規模化量產(chan) 等各個(ge) 階段的專(zhuan) 業(ye) 化解決(jue) 方案,引領了圓柱全極耳電池高端裝備的發展,全麵助力21/34/40/46/60等各個(ge) 係列的圓柱全極耳電池真正實現創新突破與(yu) 極致製造。

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