中國儲能網(wǎng)訊：鋰電行業(yè)原本就是一個技術創(chuàng)新驅(qū)動的行業(yè)。尤其在動力電池性能亟待提升的當下，產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)都在花大精力推動產(chǎn)品技術創(chuàng)新，并取得了不錯的成果。
高工鋰電前些天報道了《圍繞能量密度及安全 這17家電池/PACK企業(yè)做了哪些創(chuàng)新》、《提高能量密度關鍵在材料 這14家材料企業(yè)做了哪些創(chuàng)新》，從中可以看到這些鋰電企業(yè)辛苦努力的成果，其中不乏一些趕超國際頂尖水平的創(chuàng)新產(chǎn)品技術，值得業(yè)界恭賀。
事實上，除電池、PACK及材料環(huán)節(jié)以外，電池制造質(zhì)量還主要依賴自動化設備的穩(wěn)定性和可靠性。未來動力電池行業(yè)的大規(guī)模智能制造也離不開自動化設備的有力支撐。設備技術水平的提升對于電池制造的重要性不言而喻。
本文將主要梳理23家鋰電設備企業(yè)的創(chuàng)新產(chǎn)品技術，看這些創(chuàng)新產(chǎn)品如何提升電池制造穩(wěn)定性、可靠性、安全性、生產(chǎn)效率及自動化水平，又如何幫助電池企業(yè)節(jié)省能耗、降低成本，給設備同行以借鑒，同時供電池企業(yè)參考。
1、先導智能
先導智能“18650/21700圓柱形鋰電池卷繞機”解決了設備的效率瓶頸，最高效率有望達到40ppm，遠超日韓設備28PPM的水平；大量采用伺服技術，使得產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)格切換更加便捷；采用更先進的糾偏技術，使電芯的卷繞對齊度穩(wěn)定在0.2mm以下，比國內(nèi)0.5mm、國外0.3mm的標準更高。
具體而言，產(chǎn)品具有以下五大優(yōu)勢：1）兼容性更優(yōu)：可以兼容隔膜外包和負極外包的18650、21700、26650等電芯，而國內(nèi)的卷繞設備生產(chǎn)的是常規(guī)的18650電池；2）產(chǎn)能更高：最高效率有望達到40ppm；3）卷繞精度更高：電芯的卷繞對齊度穩(wěn)定在0.2mm以下；4）穩(wěn)定性更高：稼動率能達到98%以上，而同行設備只有95%；5）安全性更高：對粉塵控制更加嚴格，既考慮原材料切斷，掉落粉塵控制和檢測，同時對機構(gòu)本身產(chǎn)生的粉塵也有精確控制。
2、鐳煜科技
鐳煜科技與國內(nèi)一線主流動力電池企業(yè)合作開發(fā)的全自動ROLLTOROLL干燥系統(tǒng)的特別之處在于：顛覆后段電芯裝配干燥工藝，以輥壓之后、分切之前的前段干燥設備對電芯材料、極片等干燥進行取代。
相比傳統(tǒng)后段干燥工藝及產(chǎn)線，上述設備干燥一致性達99.99%，干燥速度可達120m/min，幅寬85厘米，相同產(chǎn)能情況下能耗降低于8倍以上。使用全自動ROLLTOROLL極片干燥設備后，干燥設備采購費用至少降低50%，干燥房以及其建造成本可分別降低50%。
3、大族激光
大族激光動力電芯蓋板頂焊高速焊接系統(tǒng)。這款設備的動力電池高速封口焊接工作臺，工作效率高，結(jié)構(gòu)簡潔，維護方便，能更好地利用空間和資源生產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品。
以2614897方形電芯為例，焊接工作臺效率是傳統(tǒng)激光設備的1.5倍；以4000W激光器焊接為例，效率可達20PPM/Min，焊接速度達到200mm/s，設備產(chǎn)品良率≥99.5%，極大提高客戶生產(chǎn)效率，降低單位勞動生產(chǎn)成本。
不同于激光焊接頭裝載于XY軸二維平臺布局方式，動力電芯蓋板頂焊高速焊接系統(tǒng)還采用獨特的龍門式工作方式，Y向直線電機與X向直線電機分開。
大族激光稱，這種設計可實現(xiàn)以下幾大效果：一是既減輕X向直線電機所承載負荷，保證激光焊接頭在焊接時能更高速跑動，又能更大限度保持焊接頭持續(xù)工作(雙夾具雙Y向直線電機布局方式)；二是設備運行時，保證Y向直線電機與X向直線電機用差補方式實現(xiàn)動力電池圓弧角的焊接完好；三是合理布局位置，保證四軸機械手能夠單手系工作，夾電池組件和電池夾具極大減輕重量，保證功能順暢同時提高了搬運與傳送速度。
4、海目星
目前海目星全自動頂蓋焊接機已在行業(yè)內(nèi)多家知名電池生產(chǎn)企業(yè)應用，由于具備高穩(wěn)定性、換型低成本和生產(chǎn)高效性，獲得客戶一致認可。
海目星激光稱，全自動頂蓋焊接機中的激光工位采用固定式治具，治具隨動設計，焊接基準固定并統(tǒng)一，具備精度高、穩(wěn)定性好、焊接質(zhì)量一致性好等優(yōu)點。此外，整款整機設備采用模塊化設計，零部件少，換型時間縮短，大大降低成本。
5、光大激光
公司激光制片機機型特點有：1）專用于鋰離子電池極片的極耳成型；2）適應性強：可適應不同形狀極耳切割，使用方便快捷，成本低廉；3）切割速度快：切割速度≥60m/min,國內(nèi)領先；4）毛刺?。呵懈蠲獭?0um(距離基材)；5）切割熱影響區(qū)?。赫龢O片≤50um，負極片≤30um；6）激光器使用壽命可達10萬小時，穩(wěn)定性好，設備性價比高；7）設備后期維護成本極低，基本屬于免維護；
8）采用氣漲軸裝夾，以便實現(xiàn)快速換料；9）具有變轉(zhuǎn)速、變張力控制功能；10）自動換卷、放卷主動糾偏，具有跑偏報警功能；11）收卷前具有檢測是否跑偏，并主動糾偏以保證收卷精度；12）切割后廢料通過廢料口落入廢料箱；13）可選配CCD極片缺陷檢測及標識、極片激光切孔標識及單放雙收功能。
6、新龍浩
新龍浩研發(fā)的動力電池全自動真空氦檢漏設備及全無油干式氦氣回收系統(tǒng)，改善了原有氦檢完成后可能存在的產(chǎn)品鼓脹現(xiàn)象，大大提高產(chǎn)品的一致性，同時兼容性比較強，對后段工序上下料及流轉(zhuǎn)帶來便利性。
同時，該設備還可大大降低電池企業(yè)的氦氣使用成本，每條線每年可節(jié)約近20萬左右。此外該設備還配備標準漏孔，大大方便了生產(chǎn)使用過程中對設備精度的校準，保證了設備的高精度和高穩(wěn)定性，保證產(chǎn)品的檢測的可控性。
7、時代高科
時代高科自主研發(fā)的全自動隧道式真空干燥系統(tǒng)是一套多工序連續(xù)式的自動化真空干燥設備，推翻傳統(tǒng)干燥工藝，遵循工業(yè)4.0規(guī)范，全自動化、智能化控制，實現(xiàn)各工序腔體的無縫對接。在設備的長時間穩(wěn)定運行中，可以保持1Pa-100Pa的高真空、2個PPM的低濕度露點值、0.1度的溫度控制精度、2.5度的高溫度均勻度。
該系統(tǒng)采用隧道式全真空密閉結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的真空干燥各分散工序整合為一體流水線操作，徹底解決干燥過程中質(zhì)量不穩(wěn)定的隱患，大幅提高真空干燥效率和縮短干燥時間。
同時，全自動真空干燥系統(tǒng)還采用多模塊分區(qū)域加熱及多點溫控設計結(jié)構(gòu)，解決真空干燥爐內(nèi)溫度均勻性問題，大幅提高電池批量生產(chǎn)質(zhì)量的一致性;采用全自動封閉門技術，保證不同工序艙內(nèi)的工作環(huán)境;采用全自動上料工藝設計。
8、上海君屹
上海君屹激光焊接設備(在電池包裝配線上的應用)。該設備采用激光焊接，實現(xiàn)對焊縫的完全密封。具體來看，該設備包含的電池焊接工位有產(chǎn)品轉(zhuǎn)運、產(chǎn)品定位、柱視覺定位系統(tǒng)、激光焊接系統(tǒng)等。
1）產(chǎn)品定位夾具，使用電缸+壓力開關+位移傳感器，實現(xiàn)對電池包定位時的壓緊力、長度監(jiān)控，保證電池包長度精度達0.2mm，并具備吹保護氣機構(gòu)及吸灰機構(gòu)；2）夾具配有首件夾具，實現(xiàn)焊接參數(shù)的驗證；3）采用4-6KW高功率激光器+振鏡，用振鏡實現(xiàn)螺旋軌跡的焊接，設備本體不進行移動，避免顫抖，焊接功率穩(wěn)定保持50W浮動，保證焊接熔深熔寬，保證焊縫均勻，焊接速度快效率高，焊接速度80-100mm/s；
4）焊后質(zhì)量檢測系統(tǒng)：通過激光輪廓掃描和智能相機，對焊縫長寬高，顏色等進行檢測，精度0.1mm；5）設備整體配有除塵設備，穩(wěn)壓器冷水設備，除濕設備，監(jiān)控設備，保證工作站穩(wěn)定運行，并實施監(jiān)控，對污染物進行收集。
9、浩能科技
高速精密雙面擠壓涂布機是浩能科技在涂布設備領域的又一力作。具備三大特點：1）設備效率大幅度提高，目前涂布速度可達80m/min，一臺高速精密雙面擠壓涂布機的效率是之前同款單層擠壓涂布設備的10倍以上；
2）通過采用一系列的產(chǎn)品質(zhì)量閉環(huán)控制技術，大大提高了產(chǎn)品的精度一致性，提高了設備的良品率(≥99%)；3）設備自動化程度提高，采用了不停機自動換卷技術、自動供料系統(tǒng)、風速自動監(jiān)控等一系列的自動控制技術，使涂布機真正成為一款智能化設備，減少人工干預。
10、超音速
超音速自主研發(fā)的鋰電池電芯材料全自動在線高速表面缺陷視覺檢測機，打破了國內(nèi)對進口產(chǎn)品的依賴。設備精度可達到正負0.3mm以內(nèi)，檢測速度快，可達80米/分鐘以上，可分辨出直徑大于0.2mm的金屬漏箔，各項指標均達到了國內(nèi)領先的水平，縮短了與國際同行業(yè)的差距。
11、大成精密
大成精密推出創(chuàng)新設備鋰電池涂布厚度面密度測量一體機。該產(chǎn)品將大成精密自主研發(fā)的“亞微米級高精度厚度測量技術”、“XRay/βRay高精度面密度測量技術”兩大核心技術融為一體。并針對鋰電池涂布工藝特征，首創(chuàng)出“微斑面密度測量技術”，打破了涂布邊緣、削薄無法在線測量的現(xiàn)狀，使得涂布面密度測量再無死角。
該款產(chǎn)品通過實時在線無死角的測量出極片涂布面密度，輔助生產(chǎn)設備進行工藝參數(shù)在線調(diào)整，可以大大提升極片產(chǎn)品質(zhì)量，為提高電池一致性建立基礎。同時通過及時測量，避免了批量報廢。在鋰電原材料成本劇增的今天，使用“鋰電池涂布厚度面密度測量一體機”可以顯著降低鋰電池生產(chǎn)廠家的不良報廢成本。
12、杭可科技
杭可科技軟包鋰離子電池熱冷壓化成設備包括機架、可變條件充放電電源、熱壓化成夾具、冷壓夾具、上下料機構(gòu)和電池抓手，可變條件充放電電源、熱壓化成夾具、冷壓夾具、上下料機構(gòu)和電池抓手。
以上部件均受控于同一控制機構(gòu)。其中上下料機構(gòu)位于機架的兩端；冷壓夾具位于熱壓化成夾具之間；可變條件充放電電源與熱壓化成夾具相連；熱壓化成夾具和冷夾具均包括鋁層壓板，并與電池接觸；電池抓手能一次性抓取電池，并在上下料機構(gòu)、熱壓化成加成夾具和冷壓夾具之間流轉(zhuǎn)。該設備將電池的化成、熱壓、冷壓三個工序集中在同一設備中，進一步簡化工序，其電池平整性、電池壽命、工藝老化時間也都大幅度提升。
13、蘇州巨一
蘇州巨一的新型自動化測厚稱重設備、六面零件自動包膠機及其包膠方法，較之于傳統(tǒng)的包膠方式，具體有以下競爭優(yōu)勢：
1）測厚、稱重裝置通過在工件放置時，利用工件自身的重力下落到放置面上，從而避免機械手直接將工件放置于各放置面上出現(xiàn)硬接觸；2）六面零件自動包膠機，將測厚、稱重與包膠有效集成，設備集成度高，自動化程度更強，效率更高；
3）在供膜裝置中增加糾偏裝置以及增加底面包膠用的輥筒，能夠有效保證包膠過程中，電芯和薄膜位置的一致性，避免包膠后再底面及側(cè)面形成有氣泡，提高了產(chǎn)品的合格率及保證了多個產(chǎn)品的一致性；4）能夠?qū)崿F(xiàn)六面包膠，有效防止了因頂面不包膠導致易出現(xiàn)薄膜外翻而增加工件厚度的問題，有利于后期加工。
14、聯(lián)贏激光
相較于傳統(tǒng)激光焊接技術大都選用單一波長激光器進行焊接，容易產(chǎn)生飛濺、氣孔等焊接缺陷，導致焊接效率低下的情況，聯(lián)贏激光推出的雙波長激光復合焊接技術，在全球范圍內(nèi)首次采用光纖激光與半導體激光的復合焊接技術，并應用于動力電池頂蓋、密封釘、極柱、軟連接等環(huán)節(jié)焊接，可有效減少焊接缺陷，提高焊接效率。
與傳統(tǒng)單波長激光焊接相比，雙波長激光復合焊接在極柱焊接當中，一次焊接優(yōu)率可以由94%提高至98%以上；頂蓋焊接一次優(yōu)率與傳統(tǒng)焊機相同，但焊接速度可由80mm/s提高到200mm/s，同時飛濺、氣孔等焊接缺陷大大減少，極大地提升了焊接品質(zhì)和焊接效率。目前該技術已取得實用新型專利，發(fā)明專利和PCT國際專利正在申請中。
15、盛弘股份
盛弘股份電能回饋逆變技術、脈沖化成工藝。該技術采用全新IGBT逆變技術實現(xiàn)交-直流雙向變換功能，有效解決了電池廠家電源交流側(cè)的功率因數(shù)、諧波電流、逆變回饋節(jié)能等問題；設備動態(tài)響應時間可達到10ms以內(nèi)，控制精度達到0.05%FS+0.05%RD。正負脈沖工藝大幅縮短化成周期，減少電池的發(fā)熱量，大幅提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。
盛弘股份表示，公司自主研發(fā)生產(chǎn)的電池檢測與化成設備，采用全新IGBT開關電源技術和DSP控制算法，具備雙向充放電功能，放電時可以將電池電能逆變回局域電網(wǎng)，達到循環(huán)再利用的節(jié)能效果，大大節(jié)省用電量。
同時，設備采用模塊化設計模式，配置靈活多變，各通道既可獨立運行也可并聯(lián)使用，通過并聯(lián)使用可以實現(xiàn)對不同容量電池進行測試，從而實現(xiàn)一機多用，提高設備利用率的效果。電源的模塊化設計與設備本身的結(jié)構(gòu)設計，使得設備的維護簡單易操作，大大減少了設備維護的周期與成本。
16、蒙特
蒙特GREENDRY除濕系統(tǒng)所使用的無框架空調(diào)箱結(jié)構(gòu)能夠給客戶帶來超出預期的節(jié)能效果。同時無框架的結(jié)構(gòu)相對常規(guī)框架式空調(diào)箱表現(xiàn)出更加優(yōu)異的隔熱和密封性能(無明顯冷橋效應)，且內(nèi)板光滑無死角，更易清潔。
在第三方檢測中，蒙特的除濕系統(tǒng)產(chǎn)品所使用的空調(diào)箱已達到以下高級標準：1）箱體機械強度符合標準的D1等級；2）箱體空氣泄露符合標準的L1等級；3）傳熱系數(shù)符合標準的T2等級；4）熱橋系數(shù)符合標準的TB2等級。
17、新宇智能
新宇智能軟包電芯焊接封裝線兼容性廣，可應用于數(shù)碼電芯、動力電芯、儲能電芯等，具備以下四大市場競爭力：1）適用于數(shù)碼、動力、儲能等多樣化鋰電池產(chǎn)品，滿足市場不同的需求；2）根據(jù)客戶不同料框儲料方式及料框結(jié)構(gòu)，采用不同上、下料方式與實際儲料方式匹配，有效提高設備生產(chǎn)效率；
3）針對不同規(guī)格的鋰電芯型號，采用不同的輸送方式，能有效提高生產(chǎn)效率，結(jié)構(gòu)更優(yōu)化；4）采用新型導向機構(gòu)，可有效降低設備總體結(jié)構(gòu)尺寸，機架采用一體式方法焊接，整機外觀漂亮，操作高度及空間設計合理，性價比極高。
18、瑞昇新能源
傳統(tǒng)干燥模式采用干燥箱腔體四壁發(fā)熱，通過循環(huán)充放干燥氣體將熱量帶到箱體電池進行烘烤，而瑞昇新能源研發(fā)的全自動接觸式干燥技術，為干燥箱體內(nèi)每個電芯周圍配備了獨立發(fā)熱源，熱量傳遞方式實現(xiàn)從熱輻射到熱傳導的改變。整體來看，接觸式干燥方式相比于傳統(tǒng)加熱方式，具有以下4個明顯優(yōu)勢：
1）接觸式干燥技術加熱方式的優(yōu)化，加快了電芯內(nèi)部升溫速度，將動力電芯的干燥時間從之前的24-48小時縮短至2-8小時；2）接觸式干燥技術的熱能利用率更高，縮短了干燥時間，單位電芯所節(jié)省的能耗可達40%-60%；3）接觸式干燥技術加熱效率更高，同等產(chǎn)能下，烘箱數(shù)量更少，設備占地面積可節(jié)約50%-70%；4）接觸式干燥技術的性能更穩(wěn)定，對每個發(fā)熱源進行精準控制、精細化干燥，極大提高了電芯一致性。
19
鴻寶科技
鴻寶科技出產(chǎn)的新全自動焊接貼膠機，進行了眾多的產(chǎn)品優(yōu)化和創(chuàng)新：1）優(yōu)化了轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，在將設備產(chǎn)能提升到15PPM的同時，保證了各設備之間上下料的穩(wěn)定、便捷性；2）改善了各機構(gòu)、機構(gòu)與機構(gòu)之間的傳輸穩(wěn)定性，將設備整體稼動率提升至97%，產(chǎn)品優(yōu)率提升至99.7%；
3）將設備焊接精度提升至±0.3mm，幫助客戶提升了產(chǎn)品一致性和安全性；4）解決了切極耳和切膠帶時廢料粘切刀的情況，減少了切刀機構(gòu)報警的情況；5）化解了極耳上料時因歪斜導致卡料的問題，通過使用具有一定角度的弧形料槽，提升設備稼動率；6）調(diào)整了轉(zhuǎn)盤上夾具對電池加緊的方式和力度，確保轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動但電池保持固定的同時，電池不被意外損壞。
20、瑞能股份
瑞能股份RCDS電能回饋型動力電池充放電檢測系統(tǒng)，主要應用于鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池等電池生產(chǎn)或?qū)嶒炛械膲勖匣瘻y試和質(zhì)量控制。
其創(chuàng)新性在于采用了先進的三電平拓撲結(jié)構(gòu)，DSP數(shù)字化控制模式，先進的設計提供快速的電流響應速度，針對實時路況電池仿真，可以實現(xiàn)毫秒級的電流輸出，多種測試工步可自由搭配，為電池廠商、電動汽車制造商提供先進的電池組性能測試方案。
21、眾邁科技
眾邁科技研發(fā)生產(chǎn)的自動注液設備，目前均采取模塊化、標準化，注液設備關鍵部位(注液嘴、拉線等)均采取標準化的設計模式。這種模式有兩大創(chuàng)新優(yōu)勢：一是使用該注液設備模塊后，不同型號的電池只需更換夾具則可進行兼容，提升整個注液機的兼容性；二是注液機整機設備采取模塊化的設計組裝，模塊可便捷操作進行增減，改變了以往增加產(chǎn)能則必須購買整臺設備模式。
22、艾蘭特
艾蘭特自主研發(fā)的X-ray全自動在線無損檢測設備利用機器視覺技術提高了檢測速度和精準度，對造成產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題的原因提供分析和判斷，使產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝得以改進，自動檢測、自動識別、自動判定、自動分選功能。
相比于傳統(tǒng)的檢測方法，X-RAY無損透視檢測儀的檢測結(jié)果具有更高的穩(wěn)定性、正確性、一致性，圖像具有杰出的清晰度、自動編程檢測、軟件自動檢測分析、優(yōu)良的實用性。通過在檢測設備中增加對生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，該產(chǎn)品可以追溯質(zhì)量不合格產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的所有數(shù)據(jù)，從而分析出造成質(zhì)量問題的原因，指明了整改的方向，從源頭上徹底解決產(chǎn)品的質(zhì)量問題。
23、奧瑞特
奧瑞特動力電池干法高粘度攪拌機實現(xiàn)了兩大方面的創(chuàng)新：一是ORT最新研發(fā)分散盤為針狀。其最大優(yōu)點是在高速剪切作用力下，保證充分分散、均勻物質(zhì)，不破壞物質(zhì)分子鏈，保證顆粒的完整性使導電劑、粘結(jié)劑均勻包覆(雞蛋黃原理)，并能有效解決“爬桿”現(xiàn)象，縮短分散時間。更有利于粘結(jié)劑溶解和穩(wěn)定，從而電池性能更優(yōu)。
二是真空與密封、防油、防塵設計。二條傳動軸各裝一套機械密封，動靜環(huán)配合，保證真空，壽命長。同時，機械密封下裝有軸承和骨架油封，機封座裝有密封圈，保證機械密封里面的油不會因軸發(fā)熱流向料桶，污染漿料。
