鲤离子电池智能制造装备
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-07-12 16:24:34
鲤离子电池智能制造设备的重要作用是提高生产效率和产品质量,降低能源和资源的消耗,推动钾离子电池产业的高质量发展,其中高速复合叠片机和阳极连续卷绕机是鲤离子电池智能制造主要工序的核心设备。高速复合叠片机:叠片工艺具备接触界面均匀、内阻低、能量密度高、高倍率特性好、极片膨胀变形均匀等综合特点,已经成为目前电池结构发展的重要趋势。在钾离子电池生产过程中,叠片机能够将不同材料按照预定的顺序和位置进行高速、连续的叠片操作,可以快成果简介速地完成大量的叠片任务,大大提高鲤离子电池的生产效率目前市场上主要的叠片制作工艺包括Z型叠片和复合叠片目前国外供应叠片机的厂商主要有韩国DA、韩国mPLUS和德国Manz等,叠片效率整体水平处于300 PPM左右(0.2秒/片)。国内查片双举晋遍仕300~480PPM(0.2~0.126秒/月的的水。否阳智能掌握了叠片机相关的“切刀冷切、极片清洁热压、自适应升降叠台设计、CCD 视觉定位与人工智能识别”等核心技术,在2021年3月推出的高速复合叠片机单叠台效率可达480PPM(0.125秒/片)。
高速复合叠片机项目通过采用 4 组切刀交替对阴阳极精准追切,并采用极片预热和带清洁辊的碾压辊方式,无麦拉耗材完成连续复合片的制片;高速驱动复合极片带完成自由落叠到随叠片厚度变化的自适应升降叠台,实现叠片过程无间断、无下料辅助时间,单叠台叠片效率达到 480PPM(0.125 秒/片) 以上;采用 CCD 视觉检测系统对复合片及整个电芯叠片过程和数据自动检测闭环,实现叠片芯包制造质量全数字化、智能化监控。项目总体上提高了叠片效率,实现了高效、节能、省空间的目的保证了鲤离子电池的安全性和一致性,市场前景广阔,可应用于新能源钾电行业各类电池的生产具有很好的推广应用价值。阳极连续卷绕机项目基于光学、材料力学、结构力学、热力学、控制工程等原理通过追切方式实现隔膜运动中切断,卷针带真空吸附方式实现膜切断位吸附、切断.起卷,实现换卷针时隔膜连续不停:卷绕机的智能功能:来料缺陷识别、自动纠偏张力反馈、过程、头尾 OVERHANG 控制闭环,电芯质量自动检测,通过自动变径卷针实现极耳错位自动调节目的,减少电芯报废,节省调整时间,实现自适应智能卷绕:
吉阳公司开发的高速复合叠片机技术及阳极连续卷绕技术可用于可大批量智能生产鲤电池,其产品广泛应用于新能源汽车领域。项目的研发符合国家的产业政策和技术方向,解决了动力电池制造行业共性的核心技术难题,促进了动力电池制造行业的技术发展,简化了动力电池制造工艺流程,极大提高了劳动生产率,降低了制造成本,减少了社会资源消耗,极大提高了产品质量,为制造业赋能做出了贡献,并产生了显著的经济效益,为国家创造了更多的税收,为社会经济发展做出了贡献。
阳如坤,男,研究员,国际IEC/TC23/SC23K专家组专家,现任深圳吉阳智能科技R日里团日个钟中心市利、理中农仓市造领域有资深研究及丰富的实践经验。阳如坤作为项目负责人和主要研究人员承担过科技部重点研发计划、国家863项目、工信部智能制造综合标准化项目、工信部电子发展基金项目、国家发改委重点产业振兴和技术改造项目及其它国家/省/市级各类项日20余项。吴学科,男,硕士,中级工程师,深圳市和宝安区高层次人才,中国材料与试验团体标准委员会委员,现任深圳吉阳智能科技有限公司研发总监。承担过国家科技部重点研发计划、工信部智能制造综合标准化项目、工信部电子发展基金项目、深圳市重点技术攻关项目及其它国家/省/市级各类项目 10 余项。十六年来吴学科致力于鲤电装备研究,带领团队开发了 5 代卷绕机、4 代激光模切机、6 代激光极耳成型机、3代激光清洗机,以上机型均处于国内领先国际先进水平,形成的产品销售总额超过 20亿元。
经统计,自高速复合叠片机以及阳极连续卷绕机研发项目立项至今,技术研发投入近 4000 万元,组建了近 30 人的专职研发团队。通过对高速复合叠片机的研发,不仅填补了国内钾离子电池高速复合叠片机相关领域的技术空白,同时为公司相关业务带来了显著的经济效益,实现飞跃式增长,2021 年、2022 年分别实现销售收入 7000万元、12000 万元。阳极连续卷绕机目前已在 CATL、中科海纳、新太行电源等公司应用,受到客户认可和好评,2021 年和 2022 年分别实现销售收入 28000 万元、37000万元。
高速复合叠片机及阳极连续卷绕机项目基于光学、材料力学、结构力学、热力学控制工程等原理,采用切刀冷切技术、极片清洁热压技术、自适应升降叠台设计技术CCD视觉定位与人工智能识别技术、追切技术、真空卷针吸附技术、变卷径技术等技术,针对鲤电卷绕、叠片工艺的几个方面开展相关技术研究,并应用该技术研制了一系列高速复合叠片及阳极连续卷绕设备,成功应用于CATL、国轩高科、向集团、BYD等企业钾电池的生产上,具有很好的推广应用价值,对推进钾由池设备发展具有重大意义。吉阳在卷绕、叠片系统及设备的研发工作就取得了优异的创新成果,随着研发工作深入开展,创新成果也逐渐丰富,依据本行业市场竞争需要,在战略发展方向上超前进行专利布局,深入挖掘技术要点,布局了多项国内外的发明及实用新型专利。