在鋰電池制造流程里，中段工序至關(guān)重要，武漢格瑞斯新能源有限公司在這一領(lǐng)域也展現(xiàn)出專(zhuān)業(yè)實(shí)力，其核心環(huán)節(jié)為電芯卷繞與注液。

中段工序涵蓋電芯卷繞/疊片及注液，所用設(shè)備包括卷繞機(jī)、疊片機(jī)、注液機(jī)。卷繞機(jī)工作時(shí)，依下游廠商需求，可進(jìn)行圓柱形或方形卷繞。疊片機(jī)從正、負(fù)極料盒拾取極片，經(jīng)二次定位后，交替放置正、負(fù)極片于疊片臺(tái)。隔膜主動(dòng)放卷，疊片臺(tái)帶動(dòng)隔膜形成Z字形疊繞，完成后按設(shè)定長(zhǎng)度切斷并自動(dòng)送出人工貼膠。注液機(jī)則將電解液注入卷繞或疊片后的電芯。

鋰電池中段設(shè)備個(gè)性化要求高，對(duì)工序精度、效率、一致性要求嚴(yán)苛。針對(duì)方形、圓柱、軟包電池，分別采用卷繞機(jī)或疊片機(jī)。目前卷繞機(jī)應(yīng)用更廣，優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)速度快、產(chǎn)品一致性高；疊片機(jī)雖工藝復(fù)雜、良品率與生產(chǎn)效率較低，但生產(chǎn)的軟包電池尺寸靈活、散熱合理、能量密度高。國(guó)內(nèi)企業(yè)多采用中小尺寸卷繞機(jī)，疊片機(jī)使用比例尚低。

 

卷繞機(jī)的關(guān)鍵在于張力控制，這是衡量其先進(jìn)程度的核心技術(shù)。卷繞全程，為保證電池高一致性，需精準(zhǔn)控制張力。張力波動(dòng)致電芯拉伸形變不均，材料分層或出現(xiàn)S型皺褶，影響產(chǎn)品一致性，隔膜、極片褶皺還會(huì)增大電池內(nèi)阻。卷繞張力控制是高速動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，對(duì)電氣和軟件控制要求極高，伺服控制系統(tǒng)需快速反應(yīng)，軟件編程也需深厚經(jīng)驗(yàn)。方形鋰電池卷繞時(shí)，線速度不變，角速度自動(dòng)調(diào)整，張力控制技術(shù)要求更高。

卷繞機(jī)的自動(dòng)糾偏技術(shù)和卷繞速度同樣關(guān)鍵。糾偏系統(tǒng)確保電池卷繞中極片隔膜整齊，正負(fù)極與隔膜相對(duì)位置準(zhǔn)確，行業(yè)要求卷后偏差小于0.5mm，否則影響電池形變。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)圓柱電芯卷繞速度超18米/秒，方形電芯因線速度恒定，變角速度卷繞較慢，速度超0.8米/秒。

疊片機(jī)主要用于軟包電芯生產(chǎn)，性能和安全性?xún)?yōu)于圓柱和方形電池。它將正極片、隔膜、負(fù)極片按序疊合成小電芯單體，再疊放并聯(lián)成大電芯。疊片工藝生產(chǎn)的電芯內(nèi)阻低、放電平臺(tái)高、受力均勻、內(nèi)部空間利用充分、體積比容量和能量密度高、倍率性能佳。不過(guò)，疊片工藝操作要求高、生產(chǎn)控制繁瑣、次品率高、生產(chǎn)效率低。國(guó)產(chǎn)動(dòng)力電池用疊片機(jī)效率與韓國(guó)差距較大，國(guó)產(chǎn)設(shè)備多以雙工位居多，效率在0.5 - 0.8秒/片，進(jìn)口疊片機(jī)效率為0.17 - 0.2秒/片。卷繞式工藝生產(chǎn)的電芯電化學(xué)性能略遜，但自動(dòng)化程度高、制成容易，適合大規(guī)模生產(chǎn)，市場(chǎng)上方形、圓柱電池多采用此工藝。