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新能源刀片電池之所以性能出眾，是由于它創(chuàng)新地將電芯做成了又薄又長(zhǎng)的"刀片"狀，并且在封裝電池包的過(guò)程中取消了電池模組，由電芯直接排列成包。大電芯制造難度高，涉及到輥壓、分切、疊片機(jī)的制造精度誤差問(wèn)題，對(duì)效率和良率會(huì)帶來(lái)很大挑戰(zhàn)，此外刀片電池生產(chǎn)還將會(huì)涉及到龐大的產(chǎn)能改造問(wèn)題。未來(lái)，無(wú)論是核心設(shè)備的改造還是產(chǎn)線的創(chuàng)新，這都將為自動(dòng)化、機(jī)器人市場(chǎng)帶來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)。
生產(chǎn)刀片電池最大的難點(diǎn)和亮點(diǎn)，主要集中在配料、涂布、輥壓、疊片、裝配、烘烤、注液、檢測(cè)等八大工藝上，下面將重點(diǎn)介紹涂布、輥壓、疊片和檢測(cè)工藝中運(yùn)用 到的自動(dòng)化設(shè)備和自動(dòng)化產(chǎn)品情況，以及生產(chǎn)工序中運(yùn)用到的機(jī)器人情況。
表 1 各類(lèi)電池性能比較
1.涂布工序
全自動(dòng)高速涂布設(shè)備，將漿料均勻地涂敷在集流體的表面，通過(guò)干燥系統(tǒng)使溶劑定量揮發(fā)，形成均勻的電極片，高速70m/min雙面涂布、最大寬度1300mm、單位面積涂敷重量偏差小于1%、寬度尺寸偏差在0.5mm以內(nèi)。
自動(dòng)化產(chǎn)品配置情況：PLC、HMI、變頻器、伺服、空氣開(kāi)關(guān)、溫控器、繼電器、接觸器、斷路器、氣缸、軸承。
2.輥壓工序
輥壓機(jī)將電極片按照預(yù)設(shè)的厚度進(jìn)行輥壓，以得到預(yù)設(shè)的極片厚度及體積密度。1200mm幅寬的輥壓速度可達(dá)120m/min，厚度控制在2μm以內(nèi)，來(lái)確保寬尺寸極片厚度的一致性。
自動(dòng)化產(chǎn)品配置情況：PLC、變頻器、伺服、HMI、減壓閥、溢流閥。
3.高速疊片
目前，疊片工藝采用的是比亞迪完全獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的設(shè)備和裁切方案。公差控制在±0.3mm以內(nèi)、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度。
自動(dòng)化產(chǎn)品配置情況：PLC、HMI、變頻驅(qū)動(dòng)器及變頻電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)、傳感器、按鈕開(kāi)關(guān)、指示燈。
4.檢測(cè)系統(tǒng)
根據(jù)不同生產(chǎn)工藝，自動(dòng)將組盤(pán)后電池通過(guò)滾筒線、提升機(jī)或堆垛機(jī)送入不同庫(kù)位或不同設(shè)備，自動(dòng)完成化成，充放電，分容，自放電等后段的工藝操作。
自動(dòng)化產(chǎn)品配置情況：PLC、HMI、繼電器、接觸器、按鈕開(kāi)關(guān)、指示燈、傳感器。
新能源汽車(chē)動(dòng)力電池裝機(jī)量占比
5. 配套機(jī)器人
目前部分電池工廠的生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，每一條產(chǎn)線都遍布高精度傳感器,并且配備了數(shù)百臺(tái)的機(jī)器人輔助生產(chǎn)， 做到了高度的自動(dòng)化、信息化、智能化。
配套機(jī)器人輔助生產(chǎn)工序：焊接、注液、化成、分容、檢測(cè)/分選、清洗、涂膜、上料、包裝等。
配套機(jī)器人類(lèi)型：SCARA、四軸機(jī)器人、六軸機(jī)器人等。
