动力电芯圆角极片实现量产的商业化时代来临!近日,在江西一家动力电池厂的极片成型车间内,一台模切机正不分昼夜地飞速运转着。与此前传统模切机不同的是,这台新式设备切割成型的极片呈全圆角状。

圆角极片?这种形状的极片对动力电芯生产有什么特殊影响吗?

据量产这台全圆角模切机的自主研发设备公司——广东新宇智能装备有限公司(下称“新宇智能”)介绍,圆角极片相对于尖角极片损失的面积较小,增大了电池浆料的涂覆面积,可以提高电池容量,最关键的是,圆角极片没有锋利的尖角,不会刺穿隔膜,保证电芯生产的安全性。

新宇智能圆角单片模切机

事实上,动力电池企业对圆角极片的需求由来已久,也有不少电池企业与设备企业共同在圆角模切机方面进行过探索,只是因为技术、成本等原因而没有实现商业化应用。

彼时方案设计的圆角极片模切机采用木板刀模冲切的生产方式。但这种方案存在两个致命的弱点:一是会产生边脚料,浪费材料较大,切割一个圆角极片将浪费1%-2%的材料,成本比较高;二是极片切断边毛刺比较大。

囿于上述问题迟迟没有解决,动力电池企业并没有采纳这种方案,切割圆角极片也仅仅只是一个“可望而不可求”的愿望。

但从2017年以来,鉴于动力电芯对安全性、容量等性能要求的提高,电池企业从尺寸、材料体系等方面纷纷进行改善,并且尺寸有越做越大的趋势,比如圆柱18650升级为21700。

业内人士普遍认为,叠片工艺可以更好地发挥大型电芯优势,其在安全性、能量密度、工艺控制均比卷绕占据优势,尤其在软包电池生产工艺上,目前以及未来,叠片都将是主流工艺路线。

国内长期坚持软包路线的企业,包括孚能科技、万向一二三、北京国能电池、天劲股份、微宏动力在内均表明,未来公司会坚持使用叠片工艺为主。

一方面叠片工艺极片成型过程中,极片四个边角都有锋利尖角,容易刺穿隔膜,对电池安全有影响;另一方面,为了应对补贴新政甚至到为无补贴时代做准备,可以预见的是,电池企业对制造成本和容量要求会越来越高,尤其在隔膜厚度越来越薄的趋势下,锋利尖角的极片工艺就不再适合叠片工艺电池生产。

基于动力电池企业极度的诉求,行业内也曾出现过一种连续单片模切机,它解决了边脚料和边毛刺比较大的问题,效率也非常高,唯一的问题是还存在一个小小的尖角(如下图所示),依然有刺破隔膜的风险。

为了彻底实现全圆角极片的量产,电池企业和设备企业在不遗余力地努力。庆幸的是,随着这两年模具设计和加工水平的不断提高,配套模切机的模具有了很大的进步,已经解决了多面同时切断成型难题。

正是在这基础上,新宇智能开发出了全圆角极片单片模切机,该设备采用全新的极片成型工艺布局和全新的模具结构,解决了全圆角极片生产中存在的效率低和毛刺大的问题,保证了极片成型过程边角圆弧过渡、无锋利尖角,毛刺也能控制在15微米以下,达到目前行业的先进水平。

新宇智能全圆角极片单片模切机切割出的极片形状

同时,新宇智能推出的全圆角极片单片模切机最高生产效率≥200PPM,达到目前国内的先进水平,整个设备自动化程度非常高,各个功能块采用模块化设计,适应客户个性化要求。

全圆角极片和尖角极片对比:

使用新宇智能全圆角模切机的客户评价:该设备效率高,极片毛刺小、无尖角、减少极片浪费,降低极片生产的成本,提高电芯生产的安全性,达到目前国内的先进水平,是一款性价比很高的设备。

新宇智能成立于2011年,是一家专注于锂电能装备的国家高新技术企业,专业从事锂离子电池各类自动化设备关键技术研发、生产和销售,并提供锂电设备应用专业服务,尤其在模切(叠片)、软包封装线、OCV检测三大细分领域拥有丰富的生产经验。

新宇智能模切机从2014研发成功到如今,已经形成了两种工艺线路的6大系列的产品线,产品涵盖了卷绕和叠片两种动力电池生产工艺所用到的连续模切机、单片模切机、激光模切机等多款设备。

因此,新宇智能具备了为动力电池企业提供极片成型方案的实力,并且已经为国内多家主流动力电池企业提供了切实的解决方案,包括圆角极片模切、激光模切等等,备受客户信赖。

新宇智能模切机系列产品结构图

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