中國電池雜志至中國電池網11月19日訊(武月 楊陽 成都報道)在11月13日至14日成都召開的2014年第二屆中國(成都)鋰電新能源產業國際高峰論壇上,深圳新嘉拓總經理齊曉東做了《高速高精度涂布技術的發展》的專題報告。
以下是齊曉東的演講報告:
齊曉東:各位專家,與會的代表大家好,我是深圳新嘉拓自動化技術有限公司的齊曉東,今天我來給各位專家和客戶匯報一下我們在2014年所做的技術研發,我報告的題目是“高速高精度涂布技術發展”。
電動汽車已經走入我們的生活,幾年前我們還在猜測這個步伐到底有多快,我們現在可以感受到這種快節奏,所以我們演講的主題就是“快”。車在走入我們的生活,車速在提高,新能源電動汽車、產業化步伐在加快,“更快”。新嘉拓作為自動化產品——鋰電池涂布機的專業供應商,怎么能滿足現在產業發展的需求,為廣大客戶提供我們的服務。涂布機是鋰電池最基礎的重大裝備,我們認為涂布快才是讓產業真正快的基礎。
我演講的主要內容是高速高精度涂布的介紹,另外是對涂布效率和速度進行有效提升的技術手段。我們知道,涂布之所以重要,是因為它決定了電池的穩定性。這個表是我們涂布的一個數據,所有的快都是以穩定為基礎,擠壓涂布的測定面密度誤差是正負0.6%,為了表征它的長期穩定性,引進了一個統計函數COV,最低要求做到0.3以下。COV這個函數加入了面密度的∑值。
涂布機作為重大裝備已經進入了智能化和數字化改變。我們現在的涂布機配備通訊機之后,可以全面統計涂布數據,并和企業管理的整個品質和管理系統進行聯網。我們涂布過程中除了面密度、精度,還有尺寸、精度、正反面齊度、留白,都可以進行監控。數字化、智能化是未來大規模鋰電池生產的基本方向。我們現在可以提供遠程的調試和現場監控。
這是我們了解的國際上大致的涂布機速度,日本J公司極片涂布機烘箱是70米,韓國是40米。2014年新嘉拓量產上提高了30米。我們今年的研發過程中,對高速涂布做了一下方面的工作:我們希望未來涂布的發展,通過提高涂布速度,可能成本增加30%,但是我的效率提高百分之百,為客戶提供綜合的性價比。
涂布涉及到的第一個方面是干燥,采用新型的紅外干燥技術,同樣長度的干燥箱效率提高2至3倍,避免粘結計上浮,增加漿料附著力,同樣效率節能一半,節省寶貴的廠房空間。新型紅線技術的應用,有三重安全保護,紅外管通過強制冷卻實現涂布過程的安全。紅外平口的選擇發射力強向外干燥。這是我們的實驗表。隨著涂布速度的提高,比如現在的圓柱電池,由于特斯拉技術的巨大進步,國內很多廠家動力電池也采用了圓柱形,過去涂布給電池做生產,留白8毫米。現在新研發的技術,是1毫米間隙,保證頭尾精度,理想化的頭尾厚度處理,解決關鍵技術。高速涂布的發展,對張力閉環系統提高了更高要求。我們知道隨著電池容量的要求,鋰電池的材可能到4至5,越快越容易影響張力變化,影響穩定性。我們采用100MB/S,對張力控制改造,可以把它控制在50克的張力波動之內。
第三個問題是雙面涂布,我們知道日本廠家在2011年推出這個概念,大家都希望把雙面涂布層同時做完,通過一次烘干實現效率的成倍提高,減少極片的多次干燥。這是我們的期望,這個技術進行到什么程度呢?我們一直跟蹤這個技術,并于今年6月份開始投入樣機。本周測試,現場涂布速度是20米,涂布精度在1%左右。這種涂布是未來的發展方向,但是還有很長的路要走。嘉拓從來都是要為客戶負責,必須把這個技術達到成熟穩定,才會推向客戶市場。所以嘉拓在今天發表了一個技術簡報,雙面涂布的實驗取得了階段性進展。這是我們的一個測試結果,我們在做這個涂布實驗時,跟國內兩個重要廠家聯合進行測試。雙面涂布里面涉及到很多具體技術問題,涂頭設計,極片的反面制成。還有一個關鍵的問題,涂布干燥提速過程中,對涂布的橫向溫度精度是非常關注的,因為它不會產生橫向的翹取,我們發明了可以中部回風,并申請了發明專利。未來的高速涂布機會涉及這么幾個主程,除了剛才講的涂布頭、閥,還有換卷,長烘箱還涉及到中間糾偏,產品樣機已經投入了,估計明年第一季度會有樣機出來進行測試。這是長烘箱中間的糾偏。這是自動換卷,同時我們在自動換卷里保留了ADV自動上料的接口。另一個研究方向是疑似單面的雙層涂布,會用在底頭或活性材料層,或者再加上陶瓷這樣的復合方式。連續涂布已經做過實驗。
嘉拓公司經過九年多的發展,行業里積累了很多重要客戶,包括東莞新能源、比亞迪、光宇、TSL、萬向、BAK等。希望嘉拓技術領先、服務客戶的思想能在行業里跟客戶深入合作,把我們的新能源行業做大做強。
