無(wú)論是數(shù)碼3C鋰電池時(shí)代，還是規(guī)模化生產(chǎn)的動(dòng)力電池爆發(fā)年，模切工藝中的毛刺粉塵問(wèn)題一直都被模切設(shè)備企業(yè)和電池企業(yè)公認(rèn)為電芯生產(chǎn)中的一只攔路虎。

作為涂布后的一道關(guān)鍵工序，模切的重要性在于切割后的極片性能攸關(guān)整顆電芯生死，甚至決定著未來(lái)在終極應(yīng)用端的使用安全。但無(wú)論是數(shù)碼3C鋰電池時(shí)代，還是規(guī)模化生產(chǎn)的動(dòng)力電池爆發(fā)年，模切工藝中的毛刺粉塵問(wèn)題一直都被模切設(shè)備企業(yè)和電池企業(yè)公認(rèn)為電芯生產(chǎn)中的一只攔路虎。

隨著動(dòng)力電芯技術(shù)和市場(chǎng)的逐步發(fā)展，鋰電模切設(shè)備從木板刀模沖切被五金模切替代，尤其從2015年以來(lái)，不少主流動(dòng)力電池企業(yè)逐步儲(chǔ)備激光模切技術(shù)，直到2017年年底，激光模切在圈內(nèi)爆發(fā)，多家模切設(shè)備廠商、激光企業(yè)對(duì)外發(fā)布激光模切產(chǎn)品，毛刺粉塵解決難度也相應(yīng)升級(jí)。

廣東新宇智能裝備有限公司(下稱“新宇智能”)成立于2011年，專注于業(yè)從事鋰離子電池自動(dòng)化設(shè)備，在模切(疊片)、軟包封裝線、OCV檢測(cè)三大細(xì)分領(lǐng)域深耕多年，是一家致力提供鋰電設(shè)備應(yīng)用專業(yè)服務(wù)和解決方案的鋰電供應(yīng)商。

尤其在模切毛刺粉塵解決問(wèn)題上，新宇智能擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。新宇智能總經(jīng)理李紅競(jìng)表示，2017年新宇智能推出的激光模切機(jī)最高切片速率可達(dá)80m/min，除塵效率達(dá)到99%以上。

下面來(lái)看一下，新宇智能鋰電設(shè)備除塵秘訣及其他硬實(shí)力：

?.99%除塵效率

目前，激光模切機(jī)已經(jīng)為國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力電池企業(yè)所認(rèn)可，但阻礙其大規(guī)模應(yīng)用的難點(diǎn)在于：激光切割中的粉塵問(wèn)題不好處理。根據(jù)李紅競(jìng)介紹，解決粉塵問(wèn)題很復(fù)雜，因?yàn)樵陔娦旧a(chǎn)過(guò)程中導(dǎo)致粉塵出現(xiàn)的原因不同，就需要用針對(duì)性的解決方法。

一般來(lái)說(shuō)，激光模切粉塵難題集中在冒煙和熔珠問(wèn)題。

激光燒完后出現(xiàn)冒煙，冒煙會(huì)產(chǎn)生很多小顆粒，這些顆粒若遺留在極片上會(huì)直接影響電芯一致性和安全性。例如在后期卷繞工序影響極片齊整度，顆粒過(guò)大甚至容易刺穿隔膜，或者在充、放電時(shí)擊穿隔膜，造成電池內(nèi)部短路、發(fā)熱產(chǎn)生高溫甚至爆炸等問(wèn)題。

李紅競(jìng)表示這個(gè)難題的解決主要在于如何將煙抽走，這需要考慮到整個(gè)設(shè)備、電芯生產(chǎn)的操作環(huán)境。

對(duì)于激光切割高溫過(guò)程中產(chǎn)生的熔珠問(wèn)題，新宇智能也找到了針對(duì)性的解決方案。2017年新宇智能在粉塵解決上申請(qǐng)了好幾項(xiàng)相關(guān)專利。

除過(guò)上述難題，李紅競(jìng)表示，激光切割時(shí)粉塵產(chǎn)生的量也與電池企業(yè)使用的箔材質(zhì)量有關(guān)，對(duì)模切設(shè)備企業(yè)來(lái)說(shuō)，不同厚度和品質(zhì)的箔材在切割時(shí)使用的切割功率和激光功率、工藝參數(shù)都不一樣。比如切割鋁箔和有涂層的鋁箔功率就不一樣，具體的參數(shù)值需要設(shè)備企業(yè)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證。

以6μm鋰電銅箔為例，理論上，銅箔越薄切割會(huì)更容易。但在實(shí)際操作中，這對(duì)模切設(shè)備中的張力控制提出挑戰(zhàn)。銅箔越薄，放卷后的拉力必須控制在一個(gè)合適的范圍，力度過(guò)小銅箔不能拉展，妨礙切割質(zhì)量；力度過(guò)大，若銅箔品質(zhì)不高，容易出現(xiàn)斷箔。

新宇智能從2012年研發(fā)推出五金模切，并且在2016年與客戶共同開(kāi)發(fā)針對(duì)6μm銅箔的模切設(shè)備，已經(jīng)積累了足夠的除塵經(jīng)驗(yàn)。不管是五金模切還是激光模切，毛刺粉塵已經(jīng)成為新宇智能團(tuán)隊(duì)成員的“老朋友”，技術(shù)團(tuán)隊(duì)擁有一套與其打交道的自有模式，這成為新宇智能從五金模切走向激光模切的最寶貴財(cái)富和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，也正是新宇智能對(duì)客戶承諾“除塵效率高達(dá)99%”的自信來(lái)源。

?.切片速率最高達(dá)80m/min

目前，動(dòng)力電池生產(chǎn)中，五金模切仍占據(jù)主流地位。但要適應(yīng)未來(lái)動(dòng)力電池自動(dòng)化、智能化、柔性化生產(chǎn)大趨勢(shì)，五金模切已經(jīng)觸及生產(chǎn)效率天花板，模具成本也是電池企業(yè)不可承受之重。為此，激光模切應(yīng)運(yùn)而生，相比傳統(tǒng)的五金模切，激光模切生產(chǎn)效率可實(shí)現(xiàn)翻番，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，生產(chǎn)成本實(shí)現(xiàn)大幅降低。

作為模切領(lǐng)域的資深前輩，新宇智能開(kāi)發(fā)的模切機(jī)分為單片、連續(xù)多極耳、激光三大類。其中，單片模切效率達(dá)到150ppm以上，連續(xù)多極耳模切達(dá)到30m/min以上，模具壽命單次超過(guò)100萬(wàn)次；激光模切具備量產(chǎn)40m/min、60m/min、80m/min的能力，并且40m/min激光模切機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量供貨。

▲新宇智能激光模切機(jī)

?.集成度高模切分條機(jī)或模切疊片機(jī)已出貨

分段自動(dòng)化整包是目前動(dòng)力電池企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求。除了為客戶提供單機(jī)的激光模切設(shè)備，新宇智能還將模切機(jī)分別與分條機(jī)、疊片機(jī)集成于一體，推出模切分條機(jī)、模切疊片機(jī)，優(yōu)化了設(shè)備生產(chǎn)工藝流程和控制，使得設(shè)備生產(chǎn)周期大幅減少，降低成本提高了生產(chǎn)效率。目前，新宇智能的模切分條機(jī)，模切疊片機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)出貨，并且在2018年接獲了新訂單。

▲新宇智能激光模切分條機(jī)

?.智能化程度高

新宇智能旗下各類設(shè)備產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了智能化操作，將CCD檢測(cè)、多軸機(jī)械手、PLC控制、上位機(jī)控制集成一體，使模切機(jī)與智能搬運(yùn)系統(tǒng)流暢對(duì)接；具備智能化設(shè)備生命周期管理，賦予MES系統(tǒng)監(jiān)視和全面控制模切設(shè)備能力，智能化程度高，設(shè)備運(yùn)行失誤率大幅降低。