数据显示,2022年中国锂电叠片设备市场规模达47亿元,同比增长68%;今年以来,国内锂电叠片设备市场规模持续增长。伴随方形电芯长薄化发展,预计到2025年全球叠片机需求将超300亿元,2022-2025年,年均复合增速达43%。
目前,整个叠片设备市场大致有三种叠片机,分别是单片Z型叠片机、热复合叠片机、多片Z型叠片机。“光大激光目前主推的是生产效率较高、能有效减少隔膜褶皱、占地面积较小的多片Z型叠片机。”日前,在第八届动力电池应用国际峰会(CBIS2023)上,深圳市光大激光科技股份有限公司销售总监刘庆慧如是说道。
图为深圳市光大激光科技股份有限公司销售总监刘庆慧发表演讲
据刘庆慧介绍,目前市面上Z型叠片机的速度已经达到极限,最多到4工位,极片就易发生偏移;热复合叠片机的叠片效率也已达到极限。而光大激光推出的多片Z型叠片机,采用一次叠片数量增加(2-N片)的方式,目前最多可以叠10片,提升效率更为方便。
与此同时,模切部分分布于设备两侧,隔膜/胶带换料、维护空间全部在设备外侧,方便日常操作及维护保养。
刘庆慧表示,目前光大激光多片Z型叠片机已获得多项专利;多张极片同时叠片,整机叠片效率达0.11-0.18s/pcs。例如,590和L600电芯,极片尺寸为115×550mm,0.14s/pcs;350Ah电芯,0.12s/pcs;100×256mm极片,0.11s/pcs;169×184mm极片,速度为0.12s/pcs。
此外,光大激光多片Z型叠片机根据隔膜材质的不同,可以提供热切和冷切两种工艺。针对PP隔膜,采用热切工艺,分切后,隔膜边缘为封闭网状结构,可以不进行热压。
刘庆慧指出,目前(电池)极耳高度较高(35mm以上,甚至超过40mm),激光分切后进行叠片,存在极耳翻卷严重的痛点。针对这种情况,光大激光创新研发出激光切与叠片集成技术,并迭代升级推出第三代多片Z型叠片机。“设备集成后,最大的特点是切极耳后,不用收卷再放卷,能有效降低极耳翻折的风险;其次,能有效减少极卷的搬运;三是,设备占地面积更小,能耗降低,同时操作人员减少。”
此外,据刘庆慧介绍,升级后的光大激光第三代多片Z型叠片机,模切效率达300PPM以上,机械手的部分也进行了较大改进,增加了刚性,整体稳定性得到提升。
UVW纠偏平台,通过增大对位平台行程,保证纠偏效率和容错范围;为降低短路率,在平台之间增加了间歇除尘装置。
覆膜机构部分,通过降低隔膜放卷机构的重心,增加大理石配重,以保证设备运转的稳定性。
热压机构部分,改为单板多层热压方式,叠芯压力一致性好,保证热压效果,且维护方便。
激光切极耳可以分为动态激光切极耳和静态激光切极耳,光大激光可根据需求将激光切极耳集成在切叠一体机上。以L600电芯为例,它的极耳高度达40mm,采用静态切极耳的方式,能提高极片裁切成型的精度,同时解决高极耳翻折问题。
产品方面,光大激光电芯中段设备包括模切、叠片、组装设备。例如:高速激光极耳切割机,切割速度达120m/min,实际量产产品速度达100m/min;光大激光主推的切叠一体机,最高量产速度达0.1秒叠片。
电芯组装线,生产效率高,产品良率高,设备运行稳定,涵盖12-34PPM组装线。
模组Pack线,目前,方形模组36PPM,软包18PPM。
在动力电池、储能电池向着大规模、高效率、智能化方向迭代的背景下,光大激光通过持续技术创新,大幅提升产品效率和产线投资性价比,持续为电芯智造赋能。
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