鋰電設備自動化水平直接決定電池性能
鋰離子電池是指以嵌鋰化合物為正負極材料的二次電池,在充放電過程中,鋰離子在兩個電極間往返脫嵌和嵌入,俗稱“搖椅電池”。鋰離子電池充放電性能好、能量密度高、電壓高、無記憶效應等優(yōu)點突出,在二次電池領域所占市場份額迅速提升,除了在消費類電子產品電池里廣泛應用之外,更是目前新能源汽車動力電池主流路線。
鋰離子電池的制造流程可分為電極制片、電芯裝配、激活檢測和電池組裝四個主要工序。其中,電極制片又包括正極片和負極片制作,主要環(huán)節(jié)包括配料、攪拌、涂布、輥壓、分切和極耳等步驟。由于電極片的好壞直接決定了電池整體的性能,因此電極制片是鋰離子電池制造的關鍵工藝。
鋰離子電池制造設備是指鋰離子電池生產線上所需要的各類機械設備,簡稱為“鋰電設備”。除了電池本身所用材料之外,制造工藝和生產設備是決定電池性能的重要因素。隨著動力電池需求的激增,鋰電設備市場迎來新一輪高增長,同時由于電池性能要求的不斷提高,鋰電池制造設備也在經歷技術革命,向著高自動化方向邁進.
按照鋰離子電池的生產流程,鋰電設備主要可以分為前端設備、中端設備和后端設備。前端設備主要是指電極制片工序中所需要的真空攪拌機、涂布機、輥壓機和分切機等。涂布工藝要求將攪拌后的漿料均勻地涂在金屬上,厚度精確到3μm以下,分切要需要保證切片表面不能存在任何毛刺,否則會對后續(xù)工藝產生很大影響。因此,前端設備是電池制造的核心設備,關乎整條生產線的質量。中端設備主要覆蓋電芯裝配工序,主要包括卷繞機或疊片機、電芯入殼機、注液機以及封口焊接等設備,后端設備主要覆蓋電芯激活化成、分容檢測以及組裝成電池組等工藝。相對而言,中后端設備如入殼、封口、檢測等機器相對簡單,技術要求不高。
從鋰電池成本的角度來看,動力電池原材料部分成本的彈性低,占目前電芯總成本的50%左右,而剩下的50%則包括銷售費用、財務費用、設備折舊等,由于目前國內動力電池的規(guī)模效應仍然較低,造成攤銷費用高,電芯和電池的成本隨之升高。從去年開始,國內的動力電池廠已經紛紛計劃擴產,通過使用高端自動化鋰電池生產裝備實現規(guī)模效應,也這是拉動國內鋰電設備行業(yè)發(fā)展的核心動力。
