一種動力電池工藝方案探討
近年來,電池行業(yè)絕對可說的上是爆發(fā)式的增長,一方面是因其剛性需求促使國家對新能源的大力推廣,另一方面是越來越多的投資機構敏銳的嗅角察覺出該行業(yè)的巨大商機潛覺,雙向結合,直接引爆該行業(yè)。具有關方面統(tǒng)計,其增長速度超過100%。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/176089.htm在這股熱潮里,有傳統(tǒng)的做數(shù)碼產品的企業(yè)在增加投產;也有不少其他行業(yè)及投資公司新的加入。本文試圖簡要分析這個行業(yè)的發(fā)展過程中面臨的一些問題,希望能給新的加入者一些建議,謹供參考。
1、 對于數(shù)碼產品來說,充放電次數(shù)超過300次,容量≥80%,而按現(xiàn)有的條件來說,做到這一點是比較容易的,但動力電池則要求至少充放電2000次,更由于動力電池工作環(huán)境、工作狀態(tài)的復雜性,則注定動力電池需要按數(shù)碼產品的工藝是不能實現(xiàn)的。他需要更高的工藝來滿足其要求。
2、 可靠性和一致性:對于可靠性和一致性的要求是顯而易見的,只是在這里我想強調一個問題,對于數(shù)碼電池和動力電池,他們的要求絕不是一個數(shù)量級別的。數(shù)碼電池是單一的個體,動力電池則是一個電池組,這在技術及工藝上是需要突破的。
二、國內動力電池的興起和發(fā)展現(xiàn)狀
簡單來說,市場前景、新能源和國內其他傳統(tǒng)行業(yè)的國度競爭使得動力電池快速發(fā)展,這種快速發(fā)展具有中國特色,一般來說,國內動力電池具有以下特點
1、 沿襲數(shù)碼產品的電池工藝
2、 沿襲數(shù)碼產品的技術
3、 生產環(huán)節(jié)的沿襲
4、 技術人員技術上的傳承
一言以敝之,就是少有什么創(chuàng)新和突破(當然要除了口號和膽量,如什么鐵木電池,東土鋰電池,還有就是有人把電池開成面包狀了還敢繼續(xù)開,專家沒做專家的事;教授從不在實驗室,在忙做走穴)再加上一些新聞媒體的吹捧,什么彎道超越,儼然就是動力電池的世界強國了,這和鐵道部的高鐵技術有異曲同工之妙。君不見,合肥杭州電動車然了,甬溫鐵路火車追尾了。
盡管我希望但我敢肯定這不是最后一次,但只要工藝方案不改,星星之火可能燎原。
我們拭目以待!
三、動力電池需要解決的問題
回過頭來看,動力電池要解決的根本問題還是以下幾個方面
1、 電池壽命:循環(huán)壽命從300次提升至2000次必須對傳統(tǒng)工藝進行改變,無論材料,工藝,都需要進行徹底的變革,一味的靠增加設備精度是很難以達到要求的。
2、 安全性:由于產品的使用方式的改變,必須在生產工藝充分考慮到防爆,以及BMS的充分完善。國外產品對于防爆膜的使用更證明了這一點。
3、 一致性:用手工疊片及注液等工藝做出來的產品難以保障產品的一致性要求,必須用設備來保證
4、 成本的技術影響:國內產品過多的考慮成本,所以他們對成本的增加方案是排斥和抵觸的,傳統(tǒng)的工藝方案經(jīng)過十余年的發(fā)展,已經(jīng)難以有新的突破,必須在新的工藝基礎上再做突破(包括工藝加工的完善和成本的突破)
5、 觀念及誤區(qū):我們在上節(jié)談到過技術人員的傳承,這是國內動力電池發(fā)展緩慢最根本的原因,他們大多數(shù)是從2000年以來在數(shù)碼產品電池生產廠發(fā)展而來的。沒有更多的理論基礎,更多的是傳承工藝的執(zhí)行者,是動力電池的快速發(fā)展讓他們站在一定的高度。但他們目前沒有辦法來否定自己而得以升級產業(yè)產品,這就是現(xiàn)狀
因此,一些廠家就是更愿意去買一些很貴,精度很高的設備,如涂布機就選了高精度的日本進口涂布機,但涂布紙能是一種開始,一道工序之一,就入同你要讓雞下大小一樣的蛋,僅去考慮雞屁股的大小是不夠的(對不起,話糙理不糙吧),產品是一個系統(tǒng)的工程,還應包括后續(xù)諸多工藝的完善和控制。
四、傳統(tǒng)工藝方案及新型動力電池工藝方案
1、 傳承工藝方案(以疊片軟包為例,只列出主要工序)
⑴ 混漿及上料-—⑵涂布及烘干-—⑶模切及分級—-⑷烘干—-⑸疊片-—⑹熱壓成型 —-⑺焊極耳-—⑻注液-—⑼化成-—⑽陳化-—⑾分類及噴碼-—⑿組裝
2、 新型動力電池工藝方案
⑴正/負極漿料混合攪拌—-⑵正/負極片在PET膜上涂布制作—-⑶集流體導電膠漿料的制作—-⑷正/負極銅/鋁網(wǎng)涂膠-—⑸三層復合-—⑹PET膜清晰再利用-—⑺模切干燥-—⑻稱重分級-—⑼疊片及熱壓成型-—⑽極耳焊接-—⑾軟包裝鋁膜外殼的制作-—⑿電芯包裝及封側邊-—⒀注液及預封口-—⒁化成-—⒂電池檢測-—⒃真空封口-—⒄修邊折邊-—⒅噴碼-—⒆陳化-—⒇檢驗出廠
3、 兩種方案的簡單對比
①、 漿料混合及攪拌系統(tǒng):新型工藝方案中含混料,攪拌,均質、在線供給、清洗等,充分保證正/負極漿料的均勻性,如無整套系統(tǒng),涂布機精度再高,涂布精度也難以保證。
②、 與傳統(tǒng)工藝方案比,在正負極極片的制作時,新型方案是利用銅網(wǎng)及鋁網(wǎng)而不是銅箔和鋁箔,有如下效果。
正負載體 | 充放電次數(shù) | 能量密度 | 對膠體依賴 | 內阻 | |
新工藝 | 銅網(wǎng)/鋁網(wǎng) | 大 | 大 | 小 | 小 |
傳統(tǒng)工藝 | 銅箔/鋁箔 | 小 | 小 | 大 | 大 |
③、 在新型工藝避免了已干燥了的極片在后續(xù)工序中因空氣中的水分依附及操作過程中人為對極片的影響
五、幾點建議
鑒于篇幅所限,不能展開討論,謹對新建廠涉足電池行業(yè)者給出幾點建議:
1、 對傳統(tǒng)工藝方案要消化吸收,因為傳統(tǒng)的工藝方案是針對數(shù)碼產品的,或許您要做的是動力電池。
2、 不要片面追求單一設備的精度,太貴的設備會造成產品成本的壓力,而應綜合評估整體設備的技術含量,你應多考慮整套設備的自動化程度。
3、 如果你要引進專家,對技術人才的考察不單是做數(shù)碼電池的能力考察,而更側重于對新技術及工藝的學習能力。
4、 目前在做的和準備做動力電池的企業(yè)已經(jīng)不少了,如果您要新加入,優(yōu)勢何在?
5、 認識到大部分人錯了,那有可能是個機會,其實把電池做好,機會自然就來了。
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