第四屆華南鋰電(國(guó)際)高層技術(shù)論壇今日在深圳會(huì)展中心開(kāi)幕。本次大會(huì)以“動(dòng)力2009——動(dòng)力電池、3G高容電池、上網(wǎng)本電池”為主題,來(lái)自全國(guó)鋰電行業(yè)的數(shù)百名專家、企業(yè)高層出席了本次論壇,并就鋰電行業(yè)如何應(yīng)對(duì)金融危機(jī),發(fā)掘新市場(chǎng)、新機(jī)會(huì)、把握行業(yè)熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)討論。
以下為深圳吉陽(yáng)自動(dòng)化技術(shù)有限公司陽(yáng)如坤總經(jīng)理演講的文字實(shí)錄:
【主持人:鄧中一】現(xiàn)在開(kāi)始下午最后的一個(gè)環(huán)節(jié),我們還有四位演講者,第一位演講者是陽(yáng)總,他是深圳吉陽(yáng)體自動(dòng)化技術(shù)有限公司陽(yáng)如坤總經(jīng)理,主要是講鋰離子電池設(shè)備這些方面的,而且這些方面我們做動(dòng)力電池是非常需要的。下面的時(shí)間讓陽(yáng)總給我們介紹這方面的情況,大家歡迎!
【陽(yáng)如坤】大家好!很高興受組委會(huì)的邀請(qǐng)我來(lái)講一下有關(guān)電池制造方面的內(nèi)容,說(shuō)實(shí)話我還是覺(jué)得有些“孤單”,大家講電池制造有三個(gè)方面的內(nèi)容,一個(gè)是材料,第二個(gè)是電池的設(shè)計(jì),第三個(gè)方面是電池的制造。昨天很多的專家也提出了電池制造方面的很多內(nèi)容,也是我覺(jué)得目前對(duì)于中國(guó)電池制造來(lái)說(shuō)最不受控的一個(gè)方面,我在這里所謂的“孤單”是希望以后能夠看到更多的人來(lái)講這樣的一個(gè)題目,雖然這里有很多你們認(rèn)為有很多秘密,但是我認(rèn)為開(kāi)放的交流對(duì)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步是非常重要的。
我今天講的內(nèi)容實(shí)際上涉及到技術(shù)層面的內(nèi)容不是特別多,我主要講的還是一個(gè)觀念,我覺(jué)得這些觀念可能對(duì)我們做電池來(lái)說(shuō)可能更重要一些。具體的一些技術(shù)方面的內(nèi)容有好多是我們公司做過(guò)的,也有好多沒(méi)有做過(guò)的,一個(gè)公司的能力非常有限只能夠涉及到一小部分的領(lǐng)域,我歡迎大家就我們做過(guò)的部分來(lái)跟我進(jìn)行一些交流。
我要講的內(nèi)容主要包括兩個(gè)部分,一個(gè)是動(dòng)力電池制造的系統(tǒng),我想把這些系統(tǒng)的內(nèi)容跟大家說(shuō)一下,第二是圍繞動(dòng)力電池制造的我認(rèn)為目前在普通電池制造方面還比較欠缺或者是在動(dòng)力電池制造方面更欠缺的東西,我在這里給大家一個(gè)提醒。我在這里先把電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程簡(jiǎn)單說(shuō)一下,我想跟大家說(shuō)一個(gè)概念,首先當(dāng)南是混合動(dòng)力車(chē),第二個(gè)是接插式電動(dòng)車(chē),還有EV純電動(dòng)車(chē),這里有一個(gè)最近大家業(yè)界在炒的是FREE—EV自由行電動(dòng)車(chē),自由行電動(dòng)車(chē)我的理解是像我們開(kāi)汽油車(chē)一樣到處跑,沒(méi)有油加一點(diǎn)油,沒(méi)有電也可以加電。這樣對(duì)我們車(chē)的要求提高了很多,不僅僅是配套的問(wèn)題,包括我們現(xiàn)在車(chē)的一些性能都還達(dá)不到這樣的一個(gè)要求,布羅德昨天報(bào)告里面提出了MIT提出了這樣的一種技術(shù)可以解決這方面的問(wèn)題,我想這也是提出FREE—EV一個(gè)很重要的技術(shù)基礎(chǔ)吧。
從動(dòng)力電池有幾個(gè)方面,一個(gè)是安全性、高倍率性、一致性、長(zhǎng)的循環(huán)壽命、高比容量、好的低溫性能和總成本比較低。我在這里提到這個(gè)實(shí)際上是站在一個(gè)制造的角度來(lái)說(shuō),怎么能讓這些性能能夠從制造的角度達(dá)到這樣的一些要求,我們?cè)谧鲞@個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候、制造的時(shí)候充分考慮到這些方面。
從動(dòng)力電池的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)我覺(jué)得有幾個(gè)方面還是提醒大家應(yīng)該注意,第一個(gè)是高倍率的特性,比如我們能夠做到60C—100C的自由充放電,我們的FREE CAR應(yīng)該做到了,這應(yīng)該不是一個(gè)夢(mèng)想,應(yīng)該在材料的努力和制造的努力,應(yīng)該在一定的階段是可以達(dá)到的。第二個(gè)方面是單體容量上還是在不斷地往前走,到目前為止我覺(jué)得做電池還是要逐步往大的做,目前據(jù)我所知做到2AH—10AH這樣的范圍還是比較安全的,很多的廠家用在大巴上還是比較成功的。再往后50AH—300AH肯定會(huì)達(dá)到的。從更安全的角度來(lái)說(shuō),主要是材料、設(shè)計(jì)、制造,這是第三個(gè)方面。第四個(gè)方面是納米級(jí)的材料逐步成熟,對(duì)于我們動(dòng)力電池的發(fā)展起到和重要的作用,第五是納米級(jí)的制造裝備的逐步成熟,我發(fā)現(xiàn)有的材料廠家提供了很好的材料,然而我們有很多的廠家沒(méi)有很好的裝備把它做好,有的廠家甚至懷疑這個(gè)材料是不是有什么問(wèn)題,我經(jīng)常聽(tīng)到這樣的一些說(shuō)法。我覺(jué)得除了我們有納米的材料之外還會(huì)有納米級(jí)的制造裝備才能夠真正把這個(gè)電池做好。
我想說(shuō)一下整個(gè)動(dòng)力電池制造的裝備的解決方案,有那么幾大系統(tǒng):第一是漿料的制備系統(tǒng)、極片的制備系統(tǒng)、第三是芯包制備,第四是電芯的裝配,第五是干燥注液系統(tǒng),還有化成分容、配租、輔助系統(tǒng)就這么幾大方面。我覺(jué)得在整個(gè)的動(dòng)力電池的制造的系統(tǒng)構(gòu)造里面這幾個(gè)方面雖然我分得不一定非常恰當(dāng),但是我覺(jué)得我們?cè)诳紤]這個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候我希望大家有一個(gè)均衡的觀念,因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)有很多的電池廠他們可能個(gè)人的愛(ài)好不一樣,有的人想法不一樣,這種均衡的考慮比較差,整個(gè)系動(dòng)有的買(mǎi)的設(shè)備買(mǎi)得很好,有的很差,甚至不受控的程度,我在這里把這個(gè)系統(tǒng)展示出來(lái)是想提醒大家電池確實(shí)是一個(gè)系統(tǒng),一定要從系統(tǒng)的角度去考慮這樣的一個(gè)問(wèn)題。
因?yàn)殡姵剡@些要求也非常嚴(yán),整個(gè)電池信息管理系統(tǒng)這是一個(gè)制造管理系統(tǒng)了,這里我就不一一去分,,這里也是顯得非常重要,對(duì)于我們電池制造來(lái)說(shuō),現(xiàn)在系統(tǒng)集成的技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō),這些技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛,在我們的電池行業(yè)我認(rèn)為是剛剛起步,甚至我們還在手工到單機(jī)這樣的一個(gè)自動(dòng)化的程度,在后面很多技術(shù)的應(yīng)用,包括這些先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用,我認(rèn)為在整個(gè)電池系統(tǒng)里面還是非常重要的。
另外一個(gè)方面,我覺(jué)得這個(gè)輔助系統(tǒng)也是非常重要的,相當(dāng)于我們整個(gè)配套這一塊,包括條碼管理或者是FID的管理,還有真空系統(tǒng)和一些日常的一些監(jiān)控系統(tǒng)在這里也是顯得比較重要的,我就不一一列出來(lái)了。
下面我想說(shuō)第二個(gè)方面的內(nèi)容,我們動(dòng)力電池制造的一些新技術(shù),一共有五個(gè)方面。在漿料制備這一塊,首先我認(rèn)為以下這幾個(gè)方面還是對(duì)我們整個(gè)電池制造非常重要的,比如說(shuō)稱重、加料,我發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)很多的電池廠為了節(jié)約投資用人工稱的,而且加料的時(shí)候經(jīng)常在晚上11、12點(diǎn),這些稱重的人少加了一個(gè)1%的東西我們整天做的電池全都是廢的,其實(shí)這個(gè)廢造成我們整個(gè)的損失是非常大的,這里面可能需要得錢(qián)并不多。還有分散的這一塊,現(xiàn)在的磷酸鐵鋰這是納米級(jí)的東西,我們要用一些納米級(jí)的分散設(shè)備才能把它分散得比較好,我覺(jué)得在這塊上還是做得不錯(cuò)的。還有過(guò)濾和除鐵這樣的一些自動(dòng)的東西應(yīng)該加上,還有一個(gè)是在加料到涂布整個(gè)過(guò)程我覺(jué)得我們?nèi)藚⑴c還是太多,經(jīng)常我們發(fā)現(xiàn)人拿著一個(gè)勺子從這個(gè)地方舀到那個(gè)地方,中間加入了很多的東西,比如關(guān)系的好多因素,比如灰塵、水份都加到里面來(lái),導(dǎo)致我們從頭到尾做出來(lái)的電池極片都是不一樣的。這里我建議大家有一個(gè)全封閉的系統(tǒng)去運(yùn)行這樣的一個(gè)東西。
涂布新工藝,這個(gè)其實(shí)還不是吉陽(yáng)公司做的東西,這是我在網(wǎng)上看到的東西,我覺(jué)得這個(gè)概念是非常好的(見(jiàn)圖),這個(gè)是擠壓式涂布,這個(gè)機(jī)器比較好的有兩個(gè)方面值得我們吸取的,這個(gè)是雙面涂布,可以做到同時(shí)涂布的,動(dòng)力電池涂得比較薄的時(shí)候是可以做到的,第二是他圖紙的速度非常快可以達(dá)到20米/分鐘,第三是他涂布的精度高一些,還有一個(gè)最重要的是他的活性物質(zhì)的單位總量可以通過(guò)動(dòng)態(tài)反饋來(lái)調(diào)節(jié)的,這樣我認(rèn)為對(duì)我們動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)是一個(gè)很希望的東西,我希望我們國(guó)內(nèi)一些做涂布機(jī)的廠家能夠共同努力把這樣的一個(gè)目標(biāo)達(dá)到,因?yàn)檫@一塊對(duì)于整個(gè)電池的運(yùn)行各方面還是非常重要的。
下面我想介紹我們公司所做的一些比較多的東西,主要是圍繞動(dòng)力電池的組裝系統(tǒng),說(shuō)到這一塊有這么幾種方式,一個(gè)是卷繞的,疊片的,有制袋式疊片和Z字型的疊片,形狀上來(lái)說(shuō)有圓形和方形,有客戶也需要開(kāi)發(fā)一種圓形的疊片這樣的一種電池。這是一個(gè)原理圖,針對(duì)圓形的多極耳的電池怎么解決,以前是靠超聲波焊接焊接不同的極耳的位置,也有客戶說(shuō)我們把極耳焊在邊上,我們現(xiàn)在展示是把極耳用激光切出來(lái),切是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,讓我們的極耳間距是變化的,這樣可以把極耳對(duì)在一條線上,精度是比較高的。回頭我回說(shuō)一下激光切割帶來(lái)的好處。這是方形的電池,也是可以采取這樣的技術(shù)實(shí)現(xiàn)大電流、多極耳的制造,從他的尺寸來(lái)說(shuō)也可以做得比較大,比如我們電池的高度可以做到250左右都可以的,電池的寬度可以做到100多,我們通過(guò)一種浮動(dòng)的卷繞頭的方式可以把一些張力和控制變形,可以減少到很小,我們有一篇文章專門(mén)介紹了這個(gè)。
我們最近開(kāi)發(fā)了一個(gè)激光切割卷繞機(jī),可以卷大電池的,在這個(gè)月底會(huì)出現(xiàn)這個(gè),這還是一個(gè)CAD的機(jī)構(gòu)圖。
目前有四種方法模切制片,一個(gè)是沖模落料,激光的刀模的沖切還有激光刀模的滾切,還有激光模切,我們都做了一些嘗試,后三種都不錯(cuò)的,但是前面一種因?yàn)槿绻∥覀兿氚涯>咦龅煤荛L(zhǎng)是很困難的,對(duì)這個(gè)要求還是比較高的。這是一種滾切的,效果比較高,可以做到600個(gè)PPM,這個(gè)可以收起來(lái)做成一個(gè)很整齊的料盒里面。
我們?cè)谧黾す馇懈畹囊恍⿺?shù)據(jù),首先切割速度是400—500mm/S,很大的優(yōu)勢(shì)是切割的形狀任意,幾乎不受大的限制也不受模具的限制,這樣對(duì)我們不管做研發(fā)還是將來(lái)產(chǎn)品在不斷的換形過(guò)程中都是非常有好處的,一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)它切割的過(guò)程中產(chǎn)生的毛刺很小。激光本身的波長(zhǎng)很短,我們切割極片的時(shí)候做實(shí)驗(yàn)下來(lái)最大的是10mm的毛刺,周邊沒(méi)有鋒利的東西,對(duì)于電池防止它刺穿隔膜還是很有幫助的,同時(shí)能夠很靈活地去生產(chǎn)不同的形狀。這也是我們的一種激光模切飛機(jī),前面跟我們標(biāo)準(zhǔn)的分條機(jī)差不多,后面是一個(gè)激光切割機(jī)。
這是比較常規(guī)的,在業(yè)界做得比較多。這是另外一種制袋式的疊片,他的好處是可以做到正極制袋以后的孔度和負(fù)極的寬度是一樣的,以后的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中可以防止這個(gè)極片互相串位,串位對(duì)電池的性能影響蠻大的,比如一些震動(dòng)對(duì)電池的影響是很大的,這是比較有優(yōu)點(diǎn)的,尤其是對(duì)一些大電池比如說(shuō)在120AH以上的時(shí)候。這個(gè)是制袋式的疊片機(jī),這是鏈到一起的,先制袋后疊片的機(jī)構(gòu),制袋以后把它包起來(lái)。這是一個(gè)疊片式電池的芯包制備系統(tǒng),從激光的切割到稱重、CCD的檢測(cè)、再加上自動(dòng)疊片的包扎,這樣整個(gè)后工序可以在這整個(gè)單元里面完成了。
這是注液和烘烤系統(tǒng),注液這一點(diǎn)以前我們有很多的觀念是有很多人來(lái)參與,我給大家一個(gè)建議把烘烤系統(tǒng)和注液系統(tǒng)鏈接起來(lái),我個(gè)人的理解我們鋰離子電池最重要的工序是這個(gè)注液的工序,不僅影響電池的質(zhì)量而且整個(gè)水份很容易在這里引入,尤其是滲液很困難的時(shí)候造成很多的問(wèn)題。第一個(gè)是空耗和注液的連接,還有采用工藝氣體的方案比用干燥空氣的方案成本要好很多,你們可以去算這個(gè)帳。
最后一個(gè)方面是電池質(zhì)量過(guò)程中一些監(jiān)控方面的東西,一個(gè)是活性物質(zhì)的動(dòng)態(tài)時(shí)實(shí)反饋控制,第二是用CCD來(lái)做一些檢查極片,第三個(gè)方面是極片自動(dòng)稱重分檔,還有一個(gè)是X—ray,這個(gè)業(yè)界有很多人在用,但是我覺(jué)得我們還要用得更廣泛一些。還有泄漏的檢查,尤其是動(dòng)力電池這一塊應(yīng)該要做到這一塊。還有動(dòng)態(tài)的濕度進(jìn)行控制,這是對(duì)電池影響很重要的一個(gè)方面。
最后我總結(jié)一下,我希望大家在制作電池的時(shí)候有一個(gè)系統(tǒng)的概念,我們?cè)谧鰟?dòng)力電池的時(shí)候漿料制備和芯包制備、烘烤職業(yè)、整個(gè)制造系統(tǒng)監(jiān)控方面是這幾個(gè)很重要的方面。
【現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)】你說(shuō)做大電池,我覺(jué)得電池做得越大,整車(chē)單位這一點(diǎn)來(lái)看可靠性越好,連接越好,問(wèn)題是我們做大電池目前沒(méi)有設(shè)備,你用那些可靠的自動(dòng)化的設(shè)備給我們做100AH的電池可以嗎?
【陽(yáng)如坤】有啊,我們涂布滾壓完了以后的工序基本上都有,整個(gè)系統(tǒng)是300AH的,我不說(shuō)你們應(yīng)該知道是哪個(gè)客戶。
(編輯:全球電池網(wǎng))
