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2021高工金球奖(14):中创新航/利元亨/科瑞/曼恩斯特等角逐“年度技术”大奖
高工金球奖| 年度技术 文章来源自:高工锂电网
2021-11-30 09:12:20 阅读:9416
摘要“年度技术”奖项共有26家企业参与角逐。其中,中创新航、利元亨、科瑞技术、曼恩斯特、宜宾锂宝、中兴新材6家企业亮相了公司看家技术。

新能源市场快速崛起,电动化渗透率越过10%拐点,全球新能源汽车产业将驶入新周期,动力电池市场竞争进入新阶段。

在此背景下,新装备、新工艺、新材料风起云涌。其中,新技术成为整条产业链各个环节开拓创新的基点。基于此,各家企业不断研发新技术,为自身竞争力加码。

以激励行业技术创新,激发企业争做第一品牌的精神,2021高工锂电金球奖评选正在火热进行中,网络评选通道已于11月23日正式启动,距离投票截止日期12月2日仅有3天时间。

“年度技术”奖项共有26家企业参与角逐其中,中创新航、利元亨、科瑞技术、曼恩斯特、宜宾锂宝、中兴新材6家企业亮相了公司看家技术。一起来看:

中创新航

参评技术:One-Stop

面向TWh时代,中创新航从产品底层功能、基本原理出发,重构产品设计与制造过程,基于“高度集成与极简化”的产品设计与制造,开发众多原创技术,实现产品对“高比能、高安全、高可靠、低成本”的要求。

1. CELL产品技术:包括超薄壳体技术-0.2mm、多维壳体成型技术、“无盖板”技术、多功能复合封装技术、模块化极柱、“一体桥接”电连接技术、高剪切外绝缘技术、柔性泄压技术。其产品:空间利用率提升5%;结构重量降低40%;零部件减少25%;结构综合成本降低15%。

2. PACK堆叠装配技术:包括超高速复合叠片、原位无尘装配技术、高速薄壁焊接技术、集流体直连焊接技术。其产品生产效率提高100%;生产空间减少50%;制造成本降低30%;能耗降低60%;异物“零”引入风险。

3. PACK技术:包括无模组技术、极简串联拓扑点连接技术、复合嵌入式箱体技术、高效热管理技术、集成液冷技术、积木拼接成组技术、热失控抑制技术(PPT)。其产品空间利用提升5%;能量密度提升10%;零部件减少20%;换热效率提升50%;成本降低10%。

利元亨

参评技术:涂布

基于此技术的涂布机包含了放卷、涂布、供料、烘箱、牵引及收卷工位内容,最大幅宽已达到1400MM;涂布速度达60-90m/min,连续涂布方式的最大机械速度为120m/min;精度≤±0.1mm;基材及极片走速精度≤0.3%;风速精度 ±0.15m/s。

其创新点具体如下:

1. 通过仿真实验数据,优化干燥技术。在极片涂布环节,干燥处理无疑是涂布提速的最大瓶颈。在传统涂布生产工艺中,出现的“水性极片或厚极片”,容易出现裂纹,影响极片的性能和品质。针对此难题,通过仿真数据和实验验证数据,优化调整烘箱结构和腔体结构,实现极片在烘箱干燥过程中的最优风速场和温度曲线,有效控制极片干燥裂纹问题。

2. 智能化供料结构。针对在传统涂布易出现的气泡、漏金属、划痕、打皱等痛点问题,通过浆料入口到搅拌过程控制等多维度的防气泡方案设计,避免气泡产生;根据来料情况调整过滤器更换频率,优化漏金属方案;通过调整浆料管道液体输送的压力波动等方式,有效减少极片外观缺陷和提高极片纵向面密度一致性。

3. 系统性优化部件机构精度及控制逻辑。针对超薄箔材涂布易出现打皱、断带、张力不稳定等痛点问题,对整机零件加工、部件装配、部件结构、整机结构和整机安装系统性优化和提升各项精度要求,以及对整机各个模块的控制方式和控制逻辑的结构进行优化与调整,突破原有的软、硬结构模式。

科瑞技术

参评技术:科瑞激光焊接系统

科瑞激光焊机系统采用激光运动一体化的控制方式,通过激光能量控制(PSO)、高速运动控制、视觉控制等,结合焊接全过程检测系统,可实时获取熔深、焊缝宽度等数据,焊接速度快,效率高,一致性好,可有效提高产品质量和良率,解决动力电池顶盖封口焊接诸多难题。

其具体创新点如下:

1. 具备位置同步激光能量控制技术,可有效解决动力电芯顶盖圆弧处焊穿,熔融堆积等问题;

2. 具有视觉自动对焦功能,自学习轨迹规划算法, 有效缩短调试时间;

3. 具有激光全过程实时监控系统,可实时获取熔深、焊缝宽度等数据;

4. 具有2D/3D的焊缝缺陷检测功能;

5. 提供顶盖立式焊接、顶盖侧面焊接和顶盖旋转焊接多种方式,可提供定制化服务。

曼恩斯特

参评技术:涂层质量自动闭环技术

涂层质量自动闭环技术功能上包含涂层厚度(横向和纵向面密度)闭环控制和涂层尺寸闭环控制。闭环控制系统在数据层面接入CCD尺寸检测系统和矩阵式湿膜面密度检测系统,在涂布模头上集成高精密线性电动执行机构,自动闭环系统实时采集分析极片涂层的重量分布与尺寸数据,实现了锂电池极片质量在线自动化调节。

其核心创新技术指标如下:

1. 执行机构定位精度:±0.5um;

2. 执行机构定位时间:10ms/100um;

3. 执行机构采用驱控一体式设计,现场总线控制,省配线、高响应;

4. 系统采用环境友好型矩阵式面密度检测,检率相比射线型测量仪提升25~35倍;

5. 湿膜重量闭环响应距离:1000~1500mm;

6. 自学习功能:可根据浆料参数和涂布工艺执行自动预调节。

宜宾锂宝

参评技术:高性能动力电池用单晶型镍钴锰酸锂材料柔性生产技术

该技术通过对材料的合成反应进行动态模拟并建立数据库,结合XRD分析探究材料在不同烧结阶段下的结晶特性;结合颗粒抗压强度、硬度等检测方法,研究多种类掺杂包覆手段,选择出最优的工艺条件;对单晶型三元材料进行系统研究,形成有序的产品迭代。

其创新点如下:

1. 通过回转窑动态预锂化烧结新技术,多步烧结工艺在第一步预锂化后进行分散、减少团聚,一烧形成晶体比仅用一个高温烧结过程形成的晶体大且一致性更好。多步烧结工艺可以优化晶粒生长和晶体结构,得到具有良好粒度和低阳离子混排的单晶三元材料。

2. 基于新配方设计和产品改性技术开发低镍钴型和低钴型新产品。在前驱体、锂源混合时加入特定金属氧化物进行复合掺杂,可以在较低的温度下实现微米级晶粒的生长,提高一次颗粒强度,并改善循环,达到改善稳定性的目的。表面定向修饰技术对单晶材料进行包覆处理,可以抑制吸水,减少二烧过程团聚,修复颗粒表面损伤,减少阳离子混排。

3. 采用去微粉闭环粉碎的技术方案,大幅减少材料中超细粉含量;并在降低产品超细粉指标(最小粒径Dmin)的同时,也有效降低材料残碱及金属异物指标;通过全生产流程的湿度控制、微正压车间设计及大量的非金属化措施、加严除磁作业规范,实现了动态运行的磁性异物管控,磁性异物均值已稳定小于30ppb以下。

中兴新材

参评技术:高强度薄型化多层复配技术

该技术是指通过多层复配技术实现较薄隔膜的高强度性能。其中,多层复配技术是指两种或几种不同的树脂采用两台或数台挤出机进行同步复合挤出,并且结合不同树脂的特点,从而得到性能优异的薄膜材料。

该技术解决了低熔融指数、高分子量聚丙烯的加工问题,提高了薄型化聚丙烯多孔膜的强度。高强度薄型化多层复配技术,有针对性进行材料设计和结构设计,制备出高安全、高性能的三层(A/B/A或A/B/C)隔膜。

相对于常规隔膜,该技术隔膜力学性能大幅度提高,有效减轻或避免了组装电池时的撕裂现象。另外,本技术的三层隔膜,B膜层作为内层,其孔径大、离子迁移能力强;而A或C膜层作为外层,其孔径小,膜面粗糙,接触角小,对电解液浸润性好;两者相配合,一定程度上避免了大孔缺陷,同时提高了电池循环性能和充放电效率。

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