叠片精度和良率的每1%提升,背后都有蔡司工业CT
叠片精度和良率的每1%提升,背后都有蔡司工业CT,为了尽可能地利用电池从电芯到PACK的有限空间,提高电池的体积能量密度,各大电池厂与电芯设计和制造工艺、PACK结构设计不断较劲。
其中,叠片工艺,随着技术的进步,从被质疑走到广泛接受。大量电池企业在生产短刀电池、快充电池以及300Ah大容量储能电池时,都逐渐进入叠片时代。通过不断改进叠片工艺和智能化检测设备,电池企业已经在生产效率、产品品质和安全性方面取得了显著的进步。一、叠片:与卷绕分庭抗礼叠片工艺在方形电池领域声名鹊起可追溯到2019年。卷绕工艺和叠片工艺,两种工艺原本都拥有自己的应用领域和优势。卷绕工艺是将电极和隔离膜一起卷成一个圆柱形结构。这种工艺主要应用于圆柱型和方形电池的生产。卷绕电池具有结构紧凑、生产效率高、成本相对较低的特点。但是,由于卷绕电池的电流路径较长,内阻较高,散热性能相对较差。叠片工艺是将电极和隔离膜叠加在一起,形成一个平面结构。这种工艺主要应用于软包和方壳电池的生产。叠片电池具有如内阻低,放电平台高;壳体内部空间充分利用,体积比容量更高;内部结构均匀,易控制,不易变形,安全性更高等特点。但是,其生产过程相对复杂,成本较高,产品合格率不如卷绕。卷绕和叠片工艺各自有其专业领域,过去并没有直接竞争,但情况自2019年发生变化。叠片在方形电池领域的用户骤然扩量,与卷绕分庭抗礼。国内方形电池的主流供应商,比亚迪是叠片电池应用规模最大的一家,2020年重磅推出的刀片电池采用的即是大电芯高速叠片工艺。蜂巢能源同样倡导动力电池“从'卷时代'迈入'叠时代'”,逐渐明晰“短刀+叠片”的技术标签。蜂巢能源将其高速叠片技术进化史剖示出来。高速叠片技术三年间经历了三次迭代,2019年0.6秒/片,2021年0.45秒/片;2022年0.125秒/片,生产效率得以极大提升。生产效率外,提升生产良率也是动力电池降低成本的有效手段之一。多家电池称,其高速叠片工艺解决了行业隔膜褶皱、对齐度不良等缺陷控制与监测痛点问题,生产良品率可达95%以上,叠片对齐公差在±0.3mm以内。超级快充电池SFC480采用了高精度叠片技术,叠片精度达到±0.1mm,达到行业先进的水平,叠片中CCD在线检测,保障叠片精度,叠片后100% CT检测,0不良流出。不难看出,电池企业都致力于实现超高速叠片速度下的高良品率目标。关键在于严密控制每个环节的精度和质量。