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鋰離子電池制造工藝:前中后三道工序,占比挨近35%/30%/35%
鋰離子電池的出產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,首要出產(chǎn)工藝流程首要涵蓋電極制造的攪拌涂布階段(前段)、電芯組成的卷繞注液階段(中段),以及化成封裝的包裝檢測(cè)階段(后段),價(jià)值量(收買金額)占比約為(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差異首要來(lái)自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進(jìn)口/國(guó)產(chǎn)比例差異等,工藝流程底子共同,價(jià)值量占比有誤差但總體符合該比例。
鋰電出產(chǎn)前段工序?qū)?yīng)的鋰電設(shè)備首要包括真空攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)等;中段工序首要包括模切機(jī)、卷繞機(jī)、疊片機(jī)、注液機(jī)等;后段工序則包括化成機(jī)、分容檢測(cè)設(shè)備、進(jìn)程倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化等。除此之外,電池組的出產(chǎn)還需求Pack自動(dòng)化設(shè)備。
鋰電前段出產(chǎn)工藝:極片制造聯(lián)系電池中心功用
鋰離子電池前端工藝的結(jié)果是將鋰離子電池正負(fù)極片制備結(jié)束,其第一道工序是攪拌,即將正、負(fù)極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑,通過(guò)真空攪拌機(jī)攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎(chǔ),高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量結(jié)束的基礎(chǔ)。
涂布和輥壓工藝之后是分切,即對(duì)涂布進(jìn)行分切工藝處理。如若分切進(jìn)程中發(fā)作毛刺則后續(xù)設(shè)備、注電解液等程序、乃至是電池運(yùn)用進(jìn)程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電出產(chǎn)進(jìn)程中的前端設(shè)備,如攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)、分條機(jī)等是電池制造的中心機(jī)器,關(guān)乎整條出產(chǎn)線的質(zhì)量,因此前端設(shè)備的價(jià)值量(金額)占整條鋰電自動(dòng)化出產(chǎn)線的比例最高,約35%。
鋰電中段工藝流程:功率先行,卷繞走在疊片之前
鋰離子電池制造進(jìn)程中,中段工藝首要是結(jié)束電池的成型,首要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等,是當(dāng)前國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商競(jìng)賽比較劇烈的一個(gè)領(lǐng)域,占鋰離子電池出產(chǎn)線價(jià)值量約30%。
現(xiàn)在動(dòng)力鋰離子電池的電芯制造工藝首要有卷繞和疊片兩種,對(duì)應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)方法首要為圓柱與方形、軟包三種,圓柱和方形電池首要選用卷繞工藝出產(chǎn),軟包電池則首要選用疊片工藝。圓柱首要以18650和26650為代表(Tesla單獨(dú)開(kāi)發(fā)了21700電池、正在全工作推行),方形與軟包的差異在于外殼分別選用硬鋁殼和鋁塑膜兩種,其間軟包首要以疊片工藝為主,鋁殼則以卷繞工藝為主。
軟包結(jié)構(gòu)方法首要面向中高端數(shù)碼商場(chǎng),單位產(chǎn)品的獲利率較高,在相等產(chǎn)量條件下,相對(duì)獲利高于鋁殼電池。由于鋁殼電池易構(gòu)成規(guī)劃效應(yīng),產(chǎn)品合格率及本錢易于控制,現(xiàn)在二者在各自商場(chǎng)領(lǐng)域均有可觀的獲利,在能夠預(yù)見(jiàn)的未來(lái),二者都很難被徹底代替。
由于卷繞工藝能夠通過(guò)轉(zhuǎn)速完成電芯的高速出產(chǎn),而疊片技術(shù)所能前進(jìn)的速度有限,因此現(xiàn)在國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池首要選用卷繞工藝為主,因此卷繞機(jī)的出貨量現(xiàn)在大于疊片機(jī)。
卷繞和疊片出產(chǎn)對(duì)應(yīng)的前道工序?yàn)闃O片的制片和模切。制片包括對(duì)分切后的極片/極耳焊接、極片除塵、貼保護(hù)膠紙、極耳包膠和收卷或定長(zhǎng)裁斷,其間收卷極片用于后續(xù)的全自動(dòng)卷繞,定長(zhǎng)裁斷極片用于后續(xù)的半自動(dòng)卷繞;沖切極片是將分切后的極片卷繞沖切成型,用于后續(xù)的疊片工藝。
在鋰電封裝焊接方面,聯(lián)贏、大族、光大的干流激光技術(shù)集成運(yùn)用廠家均有所涉及,能夠滿足需求、無(wú)需進(jìn)口。
鋰電后段工藝流程:分容化成是中心環(huán)節(jié)
鋰電后段出產(chǎn)工藝首要為分容、化成、檢測(cè)和包裝入庫(kù)四道工序,占出產(chǎn)線價(jià)值量約35%?;珊头秩葑鳛楹蠖喂に囍凶钍滓h(huán)節(jié),對(duì)成型的電池進(jìn)行激活檢測(cè),由于電池的充放電測(cè)驗(yàn)周期長(zhǎng),因此設(shè)備的價(jià)值量最高?;晒に嚨氖滓猛驹谟趯⒆⒁悍庋b后的電芯充電進(jìn)行活化,分容工藝則是在電池活化后測(cè)驗(yàn)電池容量及其他電功用參數(shù)并進(jìn)行分級(jí)?;珊头秩莘謩e由化成機(jī)和分容機(jī)一般由自動(dòng)化分容化成系統(tǒng)結(jié)束。
鋰電Pack工藝:看似簡(jiǎn)略但需求與系統(tǒng)性規(guī)劃結(jié)合
動(dòng)力鋰電池組系統(tǒng)是將很多單個(gè)的電芯通過(guò)串、并聯(lián)的方法聯(lián)接起來(lái)的電池組,概括了動(dòng)力和熱管理等電池硬件系統(tǒng)。Pack是動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)出產(chǎn)、規(guī)劃運(yùn)用的要害,是聯(lián)接上游電芯出產(chǎn)和下流整車的運(yùn)用中心環(huán)節(jié),一般規(guī)劃需求由電芯廠或轎車廠提出,一般由電池廠、轎車廠或許第三方Pack廠結(jié)束。
鋰離子電池Pack產(chǎn)線相對(duì)簡(jiǎn)略,中心工序包括上料、支架粘貼、電焊、檢測(cè)等工藝,中心設(shè)備為激光焊接機(jī)以及各類粘貼檢測(cè)設(shè)備?,F(xiàn)在,各大鋰電設(shè)備廠商在此領(lǐng)域的自動(dòng)化集成布局較少,而大族激光、聯(lián)贏激光等激光設(shè)備廠商由于在激光領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),在Pack設(shè)備領(lǐng)域占有率較高。