锂电池模切机(锂电池模切机操作流程)

海潮机械 2023-01-03 16:20 编辑:admin 272阅读

1. 锂电池模切机操作流程

锂离子电池的加工工艺比较复杂,重要加工工艺流程重要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差异重要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。

锂电加工前段工序对应的锂电设备重要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序重要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池包的加工还要Pack自动化设备。

锂离子电池的加工流程每个加厂家的不是很一致,但大都离不开这几个环节,具体地说如下:物料准备匀浆涂布碾压分切烘烤卷绕入壳激光焊烘烤注液预充封口清洗老化全检入库出货。

客观地讲,锂离子电池加工工艺流程分为三大工段

一是极片制作,

二是电芯制作,

三是电池包装。

在锂离子电池加工工艺中,极片制作是基础、电芯制作是核心,电池包装关系到锂离子电池成品质量。锂离子电池加工工艺流程具体环节包含正极拉浆、负极拉浆、正极片、负极片、钢壳装配、注液及检测以及包装等

2. 锂电池模切工艺

难学的。

锂电池结构

不同结构形式、不同材料的工艺相似但装备需全新配置

锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。

目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。

3. 电池模切工序

1.降低毛刺短路风险。模切铝箔会产生毛刺,而模切陶瓷边毛刺会少很多;

2.绝缘。边缘陶瓷是涂在极耳一侧的,极耳超出隔膜,若隔膜包覆不好,负极极耳可能会和正极极片接触,或正极极耳和负极极片接触,有了陶瓷边起到绝缘作用。

4. 锂电模切工艺

三元锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。

锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池组的生产还需要Pack 自动化设备。

锂电前段生产工艺

极片制造关系电池核心性能

锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。

涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。

锂电中段工艺流程

效率先行,卷绕走在叠片之前

锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约30%。

目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的电池结构形式主要为圆柱与方形、软包三种,圆柱和方形电池主要采用卷绕工艺生产,软包电池则主要采用叠片工艺。圆柱主要以18650和26650为代表(Tesla单独开发了21700电池、正在全行业推广),方形与软包的区别在于外壳分别采用硬铝壳和铝塑膜两种,其中软包主要以叠片工艺为主,铝壳则以卷绕工艺为主。

软包结构形式主要面向中高端数码市场,单位产品的利润率较高,在同等产能条件下,相对利润高于铝壳电池。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润,在可以预见的未来,二者都很难被彻底取代。

由于卷绕工艺可以通过转速实现电芯的高速生产,而叠片技术所能提高的速度有限,因此目前国内动力锂电池主要采用卷绕工艺为主,因此卷绕机的出货量目前大于叠片机。

卷绕和叠片生产对应的前道工序为极片的制片和模切。制片包括对分切后的极片/极耳焊接、极片除尘、贴保护胶纸、极耳包胶和收卷或定长裁断,其中收卷极片用于后续的全自动卷绕,定长裁断极片用于后续的半自动卷绕;冲切极片是将分切后的极片卷绕冲切成型,用于后续的叠片工艺。

在锂电封装焊接方面,联赢、大族、光大的主流激光技术集成应用厂家均有所涉及,能够满足需求、无需进口。

锂电后段工艺流程

分容化成是核心环节

锂电后段生产工艺主要为分容、化成、检测和包装入库四道工序,占生产线价值量约35%。化成和分容作为后段工艺中最主要环节,对成型的电池进行激活检测,由于电池的充放电测试周期长,因此设备的价值量最高。化成工艺的主要作用在于将注液封装后的电芯充电进行活化,分容工艺则是在电池活化后测试电池容量及其他电性能参数并进行分级。化成和分容分别由化成机和分容机通常由自动化分容化成系统完成。

5. 锂电池激光模切机

锂电池制造工艺

前中后三道工序,占比接近35%/30%/35%

锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。

锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池组的生产还需要Pack 自动化设备。

锂电前段生产工艺

极片制造关系电池核心性能

锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。

涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。

锂电中段工艺流程

效率先行,卷绕走在叠片之前

锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约30%。

目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的电池结构形式主要为圆柱与方形、软包三种,圆柱和方形电池主要采用卷绕工艺生产,软包电池则主要采用叠片工艺。圆柱主要以18650和26650为代表(Tesla单独开发了21700电池、正在全行业推广),方形与软包的区别在于外壳分别采用硬铝壳和铝塑膜两种,其中软包主要以叠片工艺为主,铝壳则以卷绕工艺为主。

软包结构形式主要面向中高端数码市场,单位产品的利润率较高,在同等产能条件下,相对利润高于铝壳电池。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润,在可以预见的未来,二者都很难被彻底取代。

由于卷绕工艺可以通过转速实现电芯的高速生产,而叠片技术所能提高的速度有限,因此目前国内动力锂电池主要采用卷绕工艺为主,因此卷绕机的出货量目前大于叠片机。

卷绕和叠片生产对应的前道工序为极片的制片和模切。制片包括对分切后的极片/极耳焊接、极片除尘、贴保护胶纸、极耳包胶和收卷或定长裁断,其中收卷极片用于后续的全自动卷绕,定长裁断极片用于后续的半自动卷绕;冲切极片是将分切后的极片卷绕冲切成型,用于后续的叠片工艺。

6. 锂电池模切工作原理

锂电激光模切其基本原理是利用高功率密度激光束照射被切割的电池极片,使极片很快被加热至很 高的温度,迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点而形成孔洞,随着光束在极片上的移动,孔洞连续 形成宽度很窄的切缝,最终完成对极片的切割分解。

7. 锂电模切机工作原理

锂电池的生产工艺较为复杂,主要生产工艺流程涵盖前、中、后三个阶段:前段工序的 目的在于将原材料加工成为极片,经过、涂布、辊压、分切、制片、模切等工序,其中 核心工序为涂布;中段目的在于将极片加工成为未激活电芯,需要经过卷绕或叠片、入 壳焊接、注液和封口等工序,其中卷绕、叠片是中段的核心工序;后段目的在于激活电 芯使之成为成品电池包通过 PACK 集成系统最终进入电池厂,包括清洗、干燥储存、检 测、喷码、化成分容等工序,最终通过自动化智能物流系统进入下游生产线,其中化成、 分容是后段的核心工序。

按照工艺流程所对应锂电设备也可分为前段设备、中段设备和 后段设备,分别被运用于这三个生产阶段。设备价值量方面,前、中、后段工序设备在 整个设备投资中所占比重约为 4:3:3。

8. 锂电池模切机工作流程

1、可调整左右两处爪形块与齿轮板的位置,爪形块向上移动,压切力增加爪形块每移动一个齿,两大面之间的距离的变化量为0.1mm左右,一般一次只移动一个齿。

2、当爪形块在齿板上的位置处于最上边最后一个齿时,应当考虑更换新的齿轮偏心套和调距偏心套。也可采用以下方法调整:松开螺钉,使齿形调节板脱开齿轮偏心套,用齿轮板手向整机的后面转动齿轮偏心套。这时要注意:两侧转动的齿数要相等,一次转动不超过三个齿。装好齿型调节板,紧固螺钉,将爪形块调整到第一齿,看压切力效果,效果不理想,可再进行调整,但应注意齿轮偏心套转动的齿数,应少于第一次转动的齿数。当出现左边或右边压力偏小时,也可采用此方法,即哪边压力小就调整哪边的齿轮偏心套,试切时适当将爪形块退回1-2个齿。

3、当出现上下压偏时,松开紧固勾型垫和压板调块的螺钉,增加勾型垫处垫片的厚度,同时减少压板调块处垫片的厚度,工作面上部压力增大;反之,下部压力增大。