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　　提高软包锂电池生产效率的 高速叠片机开发 深圳市格林晟科技有限公司 /01 行业发展趋势 1 、软包市场情况与趋势 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. （数据来源：中国化学与物理电源 行业协会动力电池分会，GWh ） 中国软包动力电池需求量预测 （数据来源：高工锂电） 动力电池市场现状  新能源汽车产业带动了动力电池的快速发展  动力电池产能急剧扩展，但高端不足，低端过剩  软包工艺在容量、安全性、电池质量方面有明显优势  软包动力电池需求增速明显  大尺寸的软包锂电池获得了比较高的关注，戴姆勒、 奥迪、奔驰、宝马、保时捷等 1 、软包市场情况与趋势 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd.  不同类型电池优劣对比： 锂离子电池类型 软包 方形 圆柱 设计自由度 ☆☆☆ ☆☆ ☆ 易装配性 ☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ 高低温性能 ☆☆☆ ☆☆ ☆☆ 放电性能 ☆☆☆ ☆☆ ☆☆ 循环性能 ☆☆☆ ☆☆ ☆ 安全性能 ☆☆☆ ☆☆ ☆☆ SKI、孚能、万向、微宏、捷威、 SDI、CATL、BYD 、国轩、亿纬锂 松下、力神、比克、国轩、沃 部份企业 哈光宇、国能、多孚多、卡耐 能、力信、能都 特玛、亿纬锂能、银隆 优点：常采用卷绕工艺，生产效率 优点：常采用叠片工艺，设计灵活， 高，容量扩展空间大，Pack成组 优点：常采用卷绕工艺，生产 内阻小、易散热，高安全；封装材 效率高； 效率高，一致性好； 备注 质轻，能量密度高； 缺点：散热性不佳，性能略差；封 缺点：型号可选择性差、空间 缺点：Pack模组装配复杂，封装 装材质重，能量密度影响大 小循环性能不佳 性能差 1 、软包市场情况与趋势 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd.  主流电池企业产品规划(C公司硬壳PS行业软包)  电池企业装机量排行  方形电池里CAT L 、BY D为龙头企业，软包电池  整车逐渐往大能量长里程的高端车型方向发展，软包电池因 更高的能量密度，成长性更好； 缺乏龙头企业，软包电池发展机会更大； 1 、软包市场情况与趋势 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 从近半年动向来看，多家电池厂已经 几家电池厂软包动力电池布局情况 开始着手研究590模组的叠片工艺  正是新能源行业对动力电池的巨大需求，使得开发大尺寸软包动力电池高速叠片机有 巨大的市场空间，对工艺、制程及设备的研究，提高设备的自动化、智能化水平，以 稳定的工艺生产出高质量、低成本的动力电池 1 、软包市场情况与趋势 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd.  280Wh/ kg电池设计  考虑B级车的应用，下一代电池尺寸更大，能量及能量密度 更高；  下一代电池考虑整车450~500km的里程，电池包需要 80~90KWh的能量，因此，590*225* 108模组电池 7.3KWh* 12S ，会是很好的选择；  电芯能量密度超过260Wh/ kg后，传统石墨体系已不满足要 求；  811/SiC体系将成为下一代高能量密度电池的代表；  SiC的膨胀问题，方形电池很难克服，圆柱卷绕电池和软包 叠片结构更适合SiC的应用。 1 、软包市场情况与趋势 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd.  软包  大尺寸：355/390/590  高压实密度材料、脆性材料：卷绕困难  高速叠片工艺 /02 叠片工艺介绍 2 、叠片工艺简介 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 工艺对比  随着尺寸的增大，芯包装配段将以叠片为主（Z叠、热复合）  Z叠方式：国内设备在效率、精度方面与日韩设备已经在一个档次，由于性价比优势，目前已 经占75%以上市场。技术成熟度高  热复合方式：LG有先发优势，国内多家电池厂家已经有明确需求。国外设备优于国内设备， 目前在打样阶段，尚未批产。 精度 效率 电芯稳定 及安全 电芯尺寸 扩展性 专利限制 叠片电芯的空间利用率接近100% 2 、叠片工艺简介 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 叠片方式对比 Z型：往返动作，叠片台往返或者叠片台不动，隔膜往返 袋式或热复合叠片：单向动作 袋式堆叠 热复合堆叠 2 、叠片工艺简介 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd.  叠片工序的设备设计考虑 • 效率、稼动率、OEE 、优率提升 • 自动化、一体机、国产化、高柔性 • 粉尘杜绝、NG检测、低成本 视觉定位及缺陷检测 粉尘抑制 机器人柔性 工序集成：切叠一体 /03 高速叠片机开发 3 、高速叠片机开发 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 叠片机演进 单工位 60ppm 双工位制袋 120ppm 双工位 120ppm 模切制袋复合 四工位 170~200ppm 叠片 150~240ppm Z叠 复合/袋式 叠片 偏摆式 120ppm单工位 模切辊压复合 ≥360ppm 切叠一 240~300ppm ，4工位 叠片 体机 3 、高速叠片机开发 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 实现高速的途径  多工位：通过增加工位来实现效率的提高，牺牲的是设备的稼动率，如单 工位、双工位、四工位；  动作优化：通过优化机械动作来提高效率，如偏摆式叠片将直线运动变为 转动，提升效率；卷叠方式采用连续转动代替Z叠的往复折叠，隔膜张力 易于控制，提升效率；  工艺优化：将Z叠的一次叠一片，通过前道工序的优化，改进为一次叠多 片，如热复合堆叠工艺，极片与隔膜热复合后形成Bi-cell再进行堆叠，一 次叠多片，且无隔膜张力回弹的情况，效率提升。 制袋复合+偏摆叠 复合+卷叠 复合+堆叠 3 、高速叠片机开发 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 实现高速的途径  更快的执行机构 平动 = 摆动 = 转动 普通Z叠 旋摆式叠片 回转式叠片/卷绕  多工位并行 工位数增加 = 制袋/Bi-cell堆叠 = 制袋/Bi-cell卷叠 双工位 单元的层数增加（2层-多层， 单元的层数增加 四工位 设备复杂程度增加） 回转或卷绕式叠片 多工位切叠一体 多工位堆叠 设备举例：切叠一体机 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 切叠一体机工艺流程图 切叠一体机 分条 卷到卷极 卷料上料 冲切极 裁切 除尘及缺 CCD 多工位 贴胶 成卷 耳成形 放卷纠偏 片圆角 成片 陷检测 预定位 叠片 下料 卷料 卷料 流转 流转 单体设备叠片工艺流程图 模切机 多工位叠片机 分条 卷到卷极 卷料上料 冲切极 裁切 除尘及缺 料盒 料盒 除尘及缺 CCD 多工位 贴胶 成卷 耳成形 放卷纠偏 片圆角 成片 陷检测 装料 上料 陷检测 预定位 叠片 下料 卷料 卷料 满料盒 空料盒 流转 流转 流转 流转 设备举例：切叠一体机 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. 下料传输 热压模块 换料开卷 放卷切断 贴胶模块 自动换卷粘接 刷粉除尘 CCD预定位 叠片模块 叠片机器人 废料收集 设备举例：旋摆式高速叠片 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd.  叠片台不动，隔膜移动。凸轮方式送片叠片，单边0.45s/片。尤其 适合于大尺寸电芯 示意图/视频 实现高速的关键：优异的控制系统 深圳市格林晟科技有限公司 S henzhen GreenS un T echnology Co., Ltd. Plant Network Manufact uring Execut ion System(M.E.S) Bar-code Reader Moving type Touch T E (H.M.I) N- t e C n

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