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摘要
锂电池精密结构件产品达到高质量、低成本、更安全、更高性能和性价比,单金秀认为应该在设计和制造两大环节实现标准化。
“动力电池规模化应用,对电池精密结构件提出高安全性、故障率低免维护、10年以上寿命周期且一致、成本低、制造周期短、生产高效等要求。”
斯莱克副总经理单金秀如此表示。在他看来,要满足上述要求,锂电池精密结构件一定要走向标准化。
6月14-17日,第十五届高工锂电产业峰会在常州茅山国际会议举行。大会主题为“协同上下游共筑新生态”,超名锂电行业人士齐聚一堂共同探讨新形势下锂电产业发展趋势。
在“专场一:动力电池技术创新与材料选择”上,斯莱克副总经理单金秀发表“电池精密结构件标准化趋势及技术支撑”的主题演讲。
成立于年,斯莱克是全球4家易拉罐、盖高速自动化生产设备的厂商之一,年发力动力电池结构件领域。
单金秀表示,以易拉罐发展路径为参照,易拉罐生产高速、设备高可靠性,产品标准化、质量高一致性,低成本及全流程可追溯。这与电池精密结构件要求不谋而合,电芯从串联组成电池包,理论上要求电芯完全一致,才能实现整包最佳的性能。
大致思路是,TWh时代,锂电价格需要低于火电价格,且要求安全性极高和达到免维护,而通过全自动、全流程、高效、高一致性制造工艺来大批量生产结构件,实现高质量和低成本生产。
锂电池精密结构件产品达到高质量、低成本、更安全、更高性能和性价比,斯莱克认为应该在设计和制造两大环节实现标准化。
一、设计端,从电池产品开发阶段,转变传统理念,与电池企业联合优化设计,产品在设计阶段已经符合大批量生产的高安全、高品质、低成本要求。
依托易拉罐技术发展的理念,斯莱克认为,锂电池的设计之初,与精密结构件设计同步进行和验证,并综合考虑以下因素:电池安全性防爆设计,制造可靠性和一致性更强,精密结构件设计更利于电池制造中的防错和结构件强健制造,同时满足要求下材料利用率最高,材料使用最少。
二、制造端,通过全自动化、智能化制造,使整体制造过程浪费更少,材料更省,自动化程度高减少人工干预,实现更低成本。同时,产线信息化、智能化改进,大量防错强健制造过程,质量更接近PPB,在制造端打造高质量和低成本。
依托易拉罐发展趋势,电池结构件客户定制产品只能满足少量和特殊的用途,一旦被证明是性能好的将转为标准化。因此,锂电池结构件未来趋势一定是逐步走向标准化的,产品一定是联合设计,且生产制造全自动化。
单金秀围绕几个应用案例进一步阐释了结构件标准化的趋势与发展方向,并详细介绍了斯莱克在电池结构件标准化领域的五大技术支撑。
如当前热门的大圆柱电池封装主要采用激光焊接与卷封(非焊接)两种。其中,卷封工艺有很强的专业性,具备无金属残渣、作业温度低(20℃)、作业效率高、良率高且质量隐患少等性能优势,一旦成熟应用大幅提升生产效率。斯莱克卷封非焊接工艺仍在研发中,一旦成熟及规模应用,将引发产业革命。
在单金秀看来,从结构件角度来看,完成上述创新焊接工艺,需要电池企业与专业的结构件厂家联合设计,产品设计阶段实现结构件的优化,同步电池制造性优效率高,最终结构件达到未来高效、优质,保证对电池性能的支撑。
此外,标准化要求在刻线尺寸的稳定及微裂纹的管控上,要做到高精度、高一致性,且易检测,以确保最终电池产品的安全性。
斯莱克拥有成熟的刻线工艺与类防爆片设计方法。其在易拉罐刻线上拥有专业的知识深厚的技术积淀,其独到的技术可以应用到电池的防爆制造与设计,实现电池精确爆破更安全,且标准化防爆电池成本低。
单金秀认为,未来电池封装线或标准结构件生产线的必要要素,包括保证产品的一致性和生产的高效和可靠。目前,斯莱克两片罐易拉罐高速生产工艺已经在电池结构件中成功应用。
斯莱克全自动化智能化制造是保证精密结构件高品质与低成本的又一大技术支撑。其精密结构件采用全自动产线,拥有全套的数据采集结构与分析软件。
与此同时,斯莱克结构件质量的工艺级追溯系统可追溯关联信息,结合测试、实验、检验过程数据实现预测性维护,追溯粒度可下沉到生产时的参数及工艺得出关键结论,从传感反馈工艺,打通研发和生产之间独立闭环。未来,该系统未来将用于电池产线开发,实现高质量制造,强追溯性,解决产业痛点。
单金秀强调,斯莱克致力于为电池封装和结构件行业带来技术变革,以技术赋能,以智能生产平台为依托,以高效、高一致性的先进超薄结构件生产技术给电池壳产业由量到质,并打通研发和生产之间孤立的环,形成全新的快速迭代纽带。
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