針對(duì)于電池企業(yè)的面臨的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),定位于全球化的智能裝備制造及技術(shù)服務(wù)型企業(yè)的贏合科技,順勢(shì)而變進(jìn)行了快速應(yīng)變,通過(guò)一系列積極的技術(shù)升級(jí)來(lái)探索提供套整體性的解決思路和方案,并得到了多家客戶的應(yīng)用和認(rèn)可。
車企對(duì)于動(dòng)力電池能量密度和安全性提升的雙重壓力,倒逼鋰電企業(yè)在電芯結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)工藝上的進(jìn)行不斷升級(jí),由此直接也帶來(lái)了制成工藝的頻繁變更和設(shè)備工藝實(shí)現(xiàn)上的高難度要求。
高工鋰電獲悉,去年以來(lái),配合車企的上述需求,國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)產(chǎn)品、工藝、理解都在不斷加深,并對(duì)各自的電芯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的升級(jí)變更,釋放出了工藝多樣性,隨之而來(lái)的是,其在生產(chǎn)工藝、產(chǎn)線裝備上也提出了更高的要求。
這其中,受影響較大的是電芯組裝工段環(huán)節(jié),以方形電池為例,包括組裝線中的極芯熱壓機(jī)、檢測(cè)機(jī),極芯配組焊接機(jī)、包膜機(jī)、入殼點(diǎn)焊機(jī)、封口激光焊接機(jī)以及注液機(jī)等相關(guān)設(shè)備都要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和改變。
一位動(dòng)力電池企業(yè)的工程負(fù)責(zé)人向高工鋰電坦言,受到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整影響以及更高的品質(zhì)要求,組裝設(shè)備面臨設(shè)備內(nèi)部環(huán)境控制要求高,兼容工藝種類多,建造成本高,品質(zhì)監(jiān)控點(diǎn)增多,工藝實(shí)現(xiàn)難度大,建造調(diào)試周期長(zhǎng)等問(wèn)題,而注液相關(guān)設(shè)備同樣面臨這樣的問(wèn)題,結(jié)構(gòu)和配方的調(diào)整導(dǎo)致注液吸收難度大,進(jìn)而造成常規(guī)注液機(jī)效率下降,是最大的難題。
針對(duì)于電池企業(yè)的面臨的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),定位于全球化的智能裝備制造及技術(shù)服務(wù)型企業(yè)的贏合科技,順勢(shì)而變進(jìn)行了快速應(yīng)變,通過(guò)一系列積極的技術(shù)升級(jí)來(lái)探索提供套整體性的解決思路和方案,并得到了多家客戶的應(yīng)用和認(rèn)可。作為贏合科技旗下子公司,惠州市隆合科技有限公司(下稱“隆合科技”)主要負(fù)責(zé)該環(huán)節(jié)的設(shè)備研發(fā)與制造,其主要專注于鋰電池智能組裝線、激光焊接系列設(shè)備、注液系列設(shè)備、正負(fù)壓氦檢機(jī)、等單機(jī)設(shè)備以及物流線產(chǎn)品。
單機(jī)外觀示意圖
整線布局示意圖
隆合科技技術(shù)負(fù)責(zé)人向高工鋰電介紹,為了解決產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)及換型的問(wèn)題,隆合科技統(tǒng)計(jì)和分析整合了市面上絕大多數(shù)主流工藝以及客戶反饋大量建議,總結(jié)其中的差異點(diǎn)和相同點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)組裝線大體上由三大技術(shù)構(gòu)成,工藝頭應(yīng)用技術(shù)(超聲波焊接機(jī),電阻焊機(jī),激光焊機(jī),發(fā)熱單元,各種檢測(cè)裝置、專用模具等)、夾治具技術(shù)和物流技術(shù)。
針對(duì)上述三大技術(shù),隆合科技建立了齊全的實(shí)驗(yàn)室,對(duì)工藝頭的應(yīng)用通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)摸索,在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫(kù)。并為客戶前期打樣驗(yàn)證,關(guān)鍵夾治具小批量提前試制優(yōu)化壽命,穩(wěn)定性指標(biāo)。
對(duì)于物流系統(tǒng),隆合科技擴(kuò)大自有物流系統(tǒng)的適用范圍,標(biāo)準(zhǔn)化部件生產(chǎn),提高物流系統(tǒng)的性能。并針對(duì)物流系統(tǒng)開發(fā)了專用控制單元。
同時(shí),隆合科技還針對(duì)上述三大技術(shù)進(jìn)行跨行業(yè)借鑒,吸取其它行業(yè)的成熟經(jīng)驗(yàn)。提升三大技術(shù)的水平,在整線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上提出以下幾點(diǎn):
1.以標(biāo)準(zhǔn)功能模塊開發(fā)配合特殊工藝模塊非標(biāo)開發(fā)作為底層要素,提升穩(wěn)定性,迭代開發(fā);
2.以分布式可拓展式布局思路作為整體建線框架并增加4軸機(jī)器人的使用量。應(yīng)對(duì)客戶后期工藝和效率變更的成本和周期;
3. 在組裝線上的設(shè)置”工藝調(diào)整環(huán)”,兼容:2極芯和4極芯工藝,疊片和卷繞工藝(蝴蝶焊工藝),多極耳和全極耳工藝(部分型號(hào));
4.對(duì)接日韓客戶需求,率先提出千級(jí)潔凈目標(biāo),并進(jìn)行了大量研究和試驗(yàn)。多項(xiàng)成果已經(jīng)申請(qǐng)專利并應(yīng)用在最新一代機(jī)型當(dāng)中;
為了幫助客戶提高電芯的體積容量比和重量容量比,率先研發(fā)超聲波壓合和激光焊接的組合工藝配套機(jī)型,將“連接片”取消。并解決了入殼前超聲波焊接不穩(wěn)定、超聲波粉塵激光融珠飛濺等痛點(diǎn),并在現(xiàn)有機(jī)型上得到了應(yīng)用。
在注液環(huán)節(jié),隆合科技的工藝上采用0.4~0.8Mpa的高等壓工藝進(jìn)行注液,布局上采用分布式注液工站,通過(guò)補(bǔ)充注液工站即可增加注液時(shí)間,實(shí)現(xiàn)注液吸收時(shí)間上的彈性,極大降低應(yīng)對(duì)配方變更帶來(lái)吸液難導(dǎo)致的設(shè)備改造周期和改造成本,同時(shí),注液精度大幅度領(lǐng)先傳統(tǒng)注液機(jī)。
目前,上述產(chǎn)品已經(jīng)在包括國(guó)軒高科、星恒電源、海四達(dá)等多家企業(yè)得到了規(guī)模化應(yīng)用,在產(chǎn)品效率、成本降低上起到了明顯的作用。
高工鋰電獲悉,隆合科技在2017年為了提升公司的整體實(shí)力,成功導(dǎo)入國(guó)際IDP集成研發(fā)平臺(tái)和汽車行業(yè)IATF質(zhì)量管理體系,其提供的組裝段系列產(chǎn)品已具備國(guó)際化的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
而對(duì)于方形動(dòng)力電池組裝環(huán)節(jié)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),隆合科技也提前做了前瞻性的判斷和技術(shù)儲(chǔ)備。
上述技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,隨著電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝的逐步穩(wěn)定,功能單元經(jīng)過(guò)多次迭代基本完善定型,隨著動(dòng)力電池企業(yè)投資規(guī)模的越來(lái)越大,簡(jiǎn)單堆疊當(dāng)前12ppm的單條電芯組裝線,會(huì)帶來(lái)較大的廠房建設(shè)成本和后期運(yùn)行成本的投入,因此30~50PPm的高速電芯組裝線在滿足工藝功能要求之后,將成為后續(xù)設(shè)備發(fā)展的重點(diǎn)方向。
針對(duì)于此,隆合科技已經(jīng)完成高速線的初步方案設(shè)計(jì),即將在2019年推出新一代高速電芯組裝線。
在注液機(jī)環(huán)節(jié),相對(duì)組裝段工藝的復(fù)雜多變,注液工藝相對(duì)穩(wěn)定,但是注液難度會(huì)跟隨能量密度的提升越來(lái)越難,所以提高注液溫度、增大正負(fù)壓呼吸壓差等提高注液效率的技術(shù)會(huì)成為發(fā)展趨勢(shì)。截至目前,隆合科技已經(jīng)完成電解液溫度控制等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān),新一代溫控高等壓注液機(jī)今年10月下旬完成設(shè)計(jì)開發(fā)。
事實(shí)上,隆合科技的快速應(yīng)變是贏合科技加大技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)投入的一個(gè)側(cè)影。
2018年以來(lái),贏合科技在在實(shí)現(xiàn)整線交付交鑰匙工程的能力同時(shí),集中兵力強(qiáng)化單機(jī)設(shè)備的研發(fā)和技術(shù)實(shí)力,在此前的9月初,贏合科技旗下的MAX品牌圓柱卷繞機(jī)剛剛獲得了來(lái)自LG化學(xué)的19臺(tái)訂單。
鋰電智能制造的基石是單機(jī)自動(dòng)化。國(guó)內(nèi)鋰電設(shè)備要想領(lǐng)跑全球,首先就是要做出高精尖的單機(jī)設(shè)備,贏合科技董事長(zhǎng)王維東的思路是,只有專注把單機(jī)技術(shù)做好的前提下,才有機(jī)會(huì)做分段集成和整線集成,才有機(jī)會(huì)為客戶提供智能化數(shù)字工廠解決方案的新模式。
如今,遵循著上述思路,贏合科技正在推進(jìn)由單機(jī)到分段再到整線的“由點(diǎn)到面”整體向上戰(zhàn)略,搶占新一輪動(dòng)力電池裝備領(lǐng)域的國(guó)際化高地。
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磷酸鐵鋰動(dòng)力電池
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原文標(biāo)題:【高工特寫】打破動(dòng)力電池裝配段“枷鎖” 揭秘贏合科技“奇襲”秘籍
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